冷冻干燥技术是将含水物料预先冻结后在真空状态下进行升华而获得干燥物料的方法,干燥后物料原有的化学、生物特性基本不变,易于长期保存,是一种优良的干燥方法,被广泛应用于食品、生物制品、医药、化工、材料制备等各个领域。而在冷冻干燥过程中,物料的共晶点和共熔点是冻干工艺中最为重要的2个参数。
物料预冻温度要低于物料共晶点5~10℃,保证物料完全冻结,若预冻温度过低,将延长冷冻时间,增加生产成本,浪费时间和能源;若预冻温度高于共晶点,则物料中的水分不能完全冻结,以至于水分不能完全以冰的形式升华,干燥过程容易发生局部沸腾和起泡现象,导致物料发生收缩和失形等质量问题。此外,未冻结的水分中所包含的溶解溶质在干燥过程中不能就地解析,而随内部水分向物料表面迁移,出现冻干制品表面硬化现象。物料的共熔点是指完全冻结的物料逐步升温,当物料内部的冰晶开始熔化时的温度。升华干燥时物料温度不能高于其共熔点,否则物料会融化,导致物料沸腾,在物料内部产生气泡、充气膨胀或干缩等现象,影响冻干制品的质量。故准确地测定物料的共晶点与共熔点,对冷冻干燥工艺方案的制定和冻干过程的优化控制具有重要的意义。