EYELA凍干技術(shù)的應(yīng)用
采用凍干技術(shù)進行脫水的凍干物料具有*的優(yōu)異特性。不可否認,隨著技術(shù)的進步,凍干設(shè)備的技術(shù)水平提高,凍干設(shè)備運行成本的降低,人們對凍干技術(shù)越來越感興趣,紛紛試探采用凍干技術(shù)進行工藝改造、開發(fā)新品等運用,并不斷地取得成功。以下我們就凍干技術(shù)的應(yīng)用進行一些闡述。
1、 化工、制藥
物料水分含量的高低往往影響到它的保質(zhì)期限,越干燥的物料保質(zhì)期越長,由于凍干制品在脫水后又能有效地保持物料原有的化學(xué)成分和活性,這個特性尤其適合于各種抗生素、抗菌素、疫苗及中草藥等藥品的制備。凍干后的抗生素、抗菌素、疫苗血清及血漿便于保存和運輸,使用時能很快溶于水而復(fù)原。
1900年,Shachell利用凍干技術(shù)得到了干燥的血清,從此以后眾多的研究者開始進行凍干技術(shù)在微生物制藥方面的探索。隨著技術(shù)的進步,以及第二次世界大戰(zhàn)中,對凍干血漿和青霉素的大量需求,促使凍干技術(shù)在制藥行業(yè)的應(yīng)用得到了迅速的發(fā)展?,F(xiàn)如今凍干技術(shù)已成為中西制藥行業(yè)產(chǎn)品脫水干燥的主要手段。
在化工行業(yè),凍干技術(shù)也開始受到應(yīng)有的重視,人們利用凍干脫水不會引起產(chǎn)品化學(xué)變化、凍干后水溶性佳等特性,來提高某些產(chǎn)品的得率和性能。例如:在生物化工中,植物花卉香精的提取,可先運用凍干技術(shù)進行脫水干燥以利于提高香精的得率;各種酶制劑、水溶性色素的后制備等。
2、 食品加工行業(yè)
凍干食品能更好地保持食品原有的色、香、味、形狀及營養(yǎng)成分,凍干食品在生產(chǎn)過程和儲存中不需任何添加劑,因而是真正的綠色食品。我國有豐富的水果、蔬菜、肉食、水產(chǎn)等資源,開發(fā)生產(chǎn)凍干蔬菜、肉干、方便食品、休閑食品等大宗食品的出口,是一項前景好、利潤大的出口創(chuàng)匯項目。我國人口眾多,消費市場潛力巨大,凍干食品以它優(yōu)異的性能必將吸引眾多的國內(nèi)消費者。長期以來我國的農(nóng)副產(chǎn)品一直徘徊在出口原料或初級加工階段,技術(shù)含量低。如能運用低能耗、高效率的凍干機,通過應(yīng)用食品凍干這一進行食品加工,將提高我國出口食品的檔次,有利于促進凍干食品內(nèi)需,獲得較高的附加值,將會形成國民經(jīng)濟新的增長點,其產(chǎn)生的巨大社會效益是不可估量的。
根據(jù)目前我國的食品加工行業(yè)的狀況,我們可以從以下幾個方面來闡述凍干技術(shù)的應(yīng)用:
1)方便食品領(lǐng)域,高檔次的方便面和方便米飯及配料,采用色、香、味俱全且復(fù)水特快的凍干面、米飯,凍干肉類、水產(chǎn)品、蛋類、蔬菜以及小蔥、香菜、調(diào)料等,可配成各種各樣原汁原味的、儲存期很長的、不含添加劑的方便食品。
對于沙漠、高原、極地、太空、潛艇、軍艦、遠洋貨輪等特種地域生活人群以及軍需供給,戰(zhàn)略儲備,凍干方便食品無疑是首先考慮的。
2)即時湯料領(lǐng)域,用原汁湯及湯中食物分別凍干,得到凍干的原湯汁粉和凍干食物,分別定量包裝,吃時用開水即沖即喝,有湯有料,原汁原味,既美味可口,又方便衛(wèi)生。例如:肉湯、甲魚湯、海鮮湯、蛋花湯、速食粥、滋補湯等。
3)速溶飲品領(lǐng)域,繼用凍干技術(shù)生產(chǎn)的速溶奶粉和速溶咖啡之后,又開發(fā)出速溶茶、速溶菜汁粉、速溶果汁粉等。這類速溶飲料,具有原汁原味、原營養(yǎng)、保質(zhì)期長、飲用方便等特點。
此外,對于高檔綠茶,人們也開始用凍干方式進行制備試驗,期望能得到保質(zhì)期很長、碧綠芬芳的新鮮茶葉。也就是說,對于高檔綠茶來說,再也不會有新舊茶之分,無論何時何地,人們都能品嘗到地道的綠茶。
4)顆粒蔬菜領(lǐng)域,選多種凍干蔬菜,根據(jù)人體營養(yǎng)需求合理搭配,制成顆粒。這種蔬菜顆粒含有天然的葉綠素、維生素、胡蘿卜素以及人體必需的微量元素,特別適宜兒童、老人、病人以及一些難于吃到蔬菜的人食用。
5)凍干脫水蔬菜類:胡蘿卜、油菜、蘑菇、蔥、蒜、青豆、玉米、菠菜等。凍干脫水肉類:牛肉、豬肉、雞肉等。凍干脫水水產(chǎn)品類:蝦仁、魚片、蟹肉等。
6)提高傳統(tǒng)的南北貨山珍海味類干貨的檔次;如傳統(tǒng)山珍菌類、野味等食品,只有在產(chǎn)地才能品嘗到鮮美可口的味道,而在其它地方只能吃到它的干制品,其味道、營養(yǎng)成分都及不上新鮮的,當才能凍干技術(shù)對此類山珍干燥后,那么無論何時何地,人們都能吃到產(chǎn)地才能品嘗到鮮美可口的味道;對于名貴的海味—海參、鮑魚等產(chǎn)品,傳統(tǒng)的干制品復(fù)水麻煩、口味欠佳、營養(yǎng)流失、外形變化大,有的甚至*損失其原有的鮮美味道,而采用凍干技術(shù)制作的干品不但復(fù)水快捷、營養(yǎng)口味流失很少、外形變化很小,而且保存時間更長,隨時隨地都能品嘗到海鮮應(yīng)有的風(fēng)味。因此,凍干技術(shù)的應(yīng)用將極大地提高山珍海味干品的附加值,必將引起山珍海味加工工藝的新的變革。
7)休閑食品類;凍干食品干品質(zhì)地多孔松脆,口感很好。凍干的草莓和蘋果片吃口松脆、香味濃郁,不失為很好的休閑食品。由于凍干食品質(zhì)地比真空油炸食品松脆、營養(yǎng)保持充分、無油、儲存不需要添加劑,是真正的綠色食品,因此,凍干薯片、凍干大豆等淀粉類食品制成的休閑食品前景看好。
3、 保健品的生產(chǎn)
隨著人生活水品的提高,人們對營養(yǎng)品的需求愈加高漲,例如:保健品鹿茸片、鹿血膠囊、冬蟲夏草、人參、海參素、胎盤、蜂王漿、牛粗乳等。這些營養(yǎng)保健品鮮品的功效相當不錯,可用傳統(tǒng)工藝做成干制品后,由于各種酶、活性因子、免疫因子及某些蛋白質(zhì)性能等遭到很大破壞,有的甚至全部損失。因此明顯影響保健品的功效,有的甚至*失去功效。
而采用凍干技術(shù)進行保健品的干制,就可以有效的保存這些營養(yǎng)成分、酶、活性因子、免疫因子。所以隨著人們生活水平的提高,對生活的質(zhì)量要求越高,從而對保健品的需求及功效要求越高,促使保健品行業(yè)不斷進行工藝改革以提高保健品的質(zhì)量。在這種情況下,凍干技術(shù)以其優(yōu)異的性能得保健品行業(yè)人士的親睞,*地成為保健品加工技術(shù)。
目前采用凍干技術(shù)制造加工的保健品有:凍干甲魚粉、凍干蛇膽粉、凍干蜂王漿、凍干牛粗乳、凍干鹿茸、凍干鹿血、凍干人胎盤、凍干羊胎盤、羊胎素、海參素、活性人參等。隨著凍干技術(shù)在保健品行業(yè)的推廣使用,相信會有更多更好的高檔保健品推向市場。
4、標本制作、文物搶救保護
早在1890年,Altmann在制作生物標本時,為了防止標本中的物質(zhì)在有機溶劑中溶解而造成不可逆損失,他改變了過去用有機溶劑脫水的方法,采用冷凍干燥法干燥生物的各種器官和組織,這是凍干技術(shù)在生物標本中的早應(yīng)用。1912年,Carrel首先提出用凍干技術(shù)為器官的移植保存器官組織。
早期,由于設(shè)備制造技術(shù)的限制,凍干技術(shù)只能制備很少量很小的生物活性標本,例如:各種病原菌、病毒、酵母、器官、組織等,因此凍干技術(shù)的運用很少見。如今,隨著工業(yè)設(shè)備制造技術(shù)的提高,凍干技術(shù)日趨成熟,使得各種較大生物標本的制作成為可能。例如:各種植物種子標本、花卉標本、動物標本等。
凍干技術(shù)用于生物標本的制作有著無比*的特性,標本的顏色、形狀不變,標本的內(nèi)涵物質(zhì)也不流失,儲存方法簡便、對環(huán)境溫度要求不高,甚至某些生物還可以制成活體標本保存。例如:某些植物種子、病原菌、病毒、酵母、器官、組織、個別動植物等。
在文物搶救保護方面,凍干技術(shù)也擔(dān)當起重任,如今國外發(fā)達國家的著名的圖書館、檔案館都配備凍干設(shè)備,運用凍干技術(shù)對圖書孤本進行搶救保護。在我國,老山漢墓中出土了一塊漢代的葦席,腐朽情況極其嚴重,幾乎到了觸之即碎的程度。但是,經(jīng)過凍干技術(shù)脫水后,葦席不僅恢復(fù)了原有的強度,還重現(xiàn)了昔日的顏色,同時通過柔軟劑加固方法處理后,葦席還可以被任意彎曲,在柔韌性上也恢復(fù)了原貌。上海博物館前幾年從香港買回的一批戰(zhàn)國竹簡,因長期埋藏在地下,飽含水分,嚴重朽爛。上海博物館研究人員經(jīng)過反復(fù)實驗,運用醇醚法中的部分工藝并結(jié)合凍干技術(shù),發(fā)明出一種脫水加固定型法技術(shù),對這批竹簡進行了有效的處理,并進行了矯正。經(jīng)過處理,這批竹簡強度提高,顏色、形狀基本上恢復(fù)到原樣,字跡清晰。據(jù)文物專家介紹,目前國內(nèi)對高度飽水的竹簡的處理手段、木器的脫水定型技術(shù)、漆器起翹的粘貼技術(shù)等,都為世界其他國家的專家學(xué)者所嘆服。
5、其它
納米材料的制造:微乳化技術(shù)制備法,在納米材料制備中,兩種互不相溶的溶劑在表面活性劑的作用下形成乳液,在微泡中經(jīng)成核、聚結(jié)、團聚、熱處理后得納米粒子。其特點粒子的單分散和界面性好,Ⅱ~Ⅵ族半導(dǎo)體納米粒子多用此法制備。
水熱合成法,高溫高壓下在水溶液或蒸汽等流體中合成,再經(jīng)分離和熱處理得納米粒子。其特點純度高,分散性好、粒度易控制。
在用此二種方式制備納米粒子的過程中,納米粒子的干燥采用通常的熱風(fēng)干燥法有時會影響納米材料的性能,往往因為干燥后納米材料結(jié)塊發(fā)硬而很難得到納米粒子。以前的工藝是采用二氧化碳超臨界萃取,此工藝設(shè)備復(fù)雜、價格昂貴。凍干物料中冰晶升華后,固體骨架基本不變,因此凍干物料形狀變化較少,物料(包括液體)基本保持原有形狀不變。物料中的水分以冰晶形式存在,原溶于水中的溶解物被均勻地分配在物料中,冰晶升華后,溶于水中的溶解物就地析出,留下多孔海綿狀結(jié)構(gòu),避免了無機鹽等成分的表面析出而引起的表面硬化現(xiàn)象,由于含水量很低,因此凍干物料質(zhì)地酥松,它極易破碎和粉末化?,F(xiàn)今已有人采用凍干技術(shù)來進行干燥,從而簡化了工藝,降低了生產(chǎn)成本。
工藝品的制作:干花工藝品,利用凍干技術(shù)對鮮花進行不影響色彩、形狀、香味的脫水,經(jīng)過恰當處理后,成為不會凋謝的真花工藝品。另外,像蝴蝶、昆蟲等可以經(jīng)過凍干處理后,制成工藝品。
東京理化實驗室小型FDU-1200
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