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崩解溫度又名崩解點(diǎn),所謂崩解溫度是對已經(jīng)干燥的產(chǎn)品而言的。凍干機在升華干燥階段,隨著(zhù)升華時(shí)間的增長(cháng),產(chǎn)品中會(huì )出現已干層和凍結層,這兩層之間的交界面是升華面,隨著(zhù)升華的進(jìn)行,升華界面不斷向減小凍結層方向移動(dòng),干燥層厚度逐漸增加。已干燥的產(chǎn)品應該是疏松多亂,保持一個(gè)穩定的狀態(tài),以便下層凍結產(chǎn)品中升華的水蒸汽順利通過(guò),使全部的產(chǎn)品都良好的干燥。
但某些已干燥的產(chǎn)品當溫度達到某一數值時(shí)會(huì )失去剛性,發(fā)生類(lèi)似崩潰的現象,失去了疏松多孔的性質(zhì),使干燥產(chǎn)品有些發(fā)粘。比重增加,顏色加深。發(fā)生這種變化的溫度就叫做崩解溫度。
對于這樣的產(chǎn)品要獲得良好的干燥,只有保持升華中的干燥產(chǎn)品的溫度在崩解點(diǎn)以下,直到凍結產(chǎn)品全部升華完畢為止,才能使產(chǎn)品溫度繼續上升。這時(shí)由于產(chǎn)品中已不存在凍結冰,干燥產(chǎn)品即使發(fā)生崩解也不會(huì )影響產(chǎn)品的干燥,因為產(chǎn)品已從升華階段轉入解吸干燥階段。
沒(méi)有發(fā)生崩解的干燥產(chǎn)品與發(fā)生崩解的干燥產(chǎn)品在外觀(guān)上用肉眼看不出有什么差別,只有在顯微鏡下才能看到結構上的變化。當在顯微鏡下觀(guān)察產(chǎn)品的冷凍干燥過(guò)程時(shí),如果看到發(fā)生崩解現象,那么這時(shí)的溫度就是該產(chǎn)品的崩解溫度。
有些產(chǎn)品的崩解溫度高于共熔點(diǎn)溫度,那么升華時(shí)僅需控制產(chǎn)品溫度低于共熔點(diǎn)溫度就行了;但有些產(chǎn)品的崩解溫度低于共熔點(diǎn)溫度,那么按照一般的方法控制升華時(shí)就可能發(fā)生崩解現象,這樣的產(chǎn)品只有在較低的溫度下進(jìn)行升華,因此必須延長(cháng)凍干時(shí)間。
干燥產(chǎn)品發(fā)生崩解之后,阻礙或影響下層凍結產(chǎn)品升華的水蒸汽的通過(guò),于是升華速度減慢凍結產(chǎn)品吸收熱量減少,由板層繼續供給的熱量就有多余。將會(huì )造成凍結產(chǎn)品溫度上升,產(chǎn)品發(fā)生熔化發(fā)泡現象。
崩解溫度與產(chǎn)品的種類(lèi)和性質(zhì)有關(guān),因此應該合理的選擇產(chǎn)品的保護劑,使崩解溫度盡可能高一些,例如產(chǎn)品的崩解溫度應高于該產(chǎn)品的共熔點(diǎn)溫度。
崩解溫度一般由試驗來(lái)確定,通過(guò)顯微冷凍干燥試驗可以觀(guān)察到崩解現象,從而確定崩解溫度。
產(chǎn)品的崩解溫度取決于產(chǎn)品本身的品種和保護劑的種類(lèi);混合物質(zhì)的崩解溫度取決于各組分的崩解溫度。因此在選擇產(chǎn)品的凍干保護劑時(shí),應選擇具有較高崩解溫度的材料,使升華干燥能在不很低的溫度下進(jìn)行,以節省凍干的能耗和時(shí)間,提高生產(chǎn)率。
通過(guò)對崩解點(diǎn)溫度進(jìn)行測量,顯示崩解點(diǎn)溫度與凍干機性能有密切聯(lián)系。凍干機預凍過(guò)程中預凍速度及傳熱系數等決定了產(chǎn)品冰架結構,從而決定了產(chǎn)品的崩解點(diǎn)溫度。不同預凍速度下,產(chǎn)品的崩解點(diǎn)溫度較大差異。
甘氨酸、甘露醇、葡聚糖、木糖醇、聚已烯吡咯烷酮和蛋白質(zhì)混合物等保護劑能提高產(chǎn)品的崩解溫度。