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동결건조(동결건조법)

1940
식품 보존을 위한 빈티지 실험실의 동결 건조 장치.

(설명을 위한 생성된 이미지입니다)

동결건조는 부패하기 쉬운 물질을 보존하기 위해 승화 현상을 이용하는 탈수 공정입니다. 먼저 물질을 얼린 다음 주변 물질을 함께 얼립니다. 압력 온도를 낮추어 얼어붙은 물이 고체 상태(얼음)에서 기체 상태(수증기)로 직접 승화되도록 합니다. 이는 열을 이용한 건조 방식의 손상 효과를 방지합니다.

Lyophilization is a three-stage process: freezing, primary drying (sublimation), and secondary drying (desorption). First, the material is frozen below its triple point to ensure that sublimation, rather than melting, will occur. The freezing method is critical, as the size of the ice crystals formed can affect the final product’s structure and rehydration properties. Rapid freezing (snap-freezing) produces small ice crystals, which is often desirable for preserving cell structures.

다음으로, 1차 건조 단계에서는 압력을 크게 낮춰 진공 상태를 만듭니다. 얼음이 승화하는 데 필요한 에너지를 공급하기 위해 재료에 소량의 열을 가합니다. 그런 다음 수증기를 매우 낮은 온도로 유지되는 차가운 표면(응축기)에 응축시켜 챔버에서 제거합니다. 이 단계에서 대부분의 수분이 제거됩니다. 마지막으로, 2차 건조 단계에서는 온도를 약간 높여 재료 표면에 흡착된 잔류 미동결 수분 분자를 제거합니다. 그 결과, 구조적으로 손상되지 않고 가벼운 탈수 제품이 만들어지며, 실온에서 장기간 보관할 수 있고 물을 첨가하면 빠르게 재수화됩니다. 이 공정은 액체 단계를 거치지 않기 때문에 수축을 최소화하고 원래 형태를 보존하며 휘발성 방향족 화합물을 유지하므로 섬세한 재료에 대한 다른 건조 방법보다 우수합니다.

UNESCO Nomenclature: 3308
식품 과학 및 기술

유형

산업 공정

분열

상당한

용법

널리 사용됨

전구체

  • 햇볕에 말리거나 소금에 절이는 것과 같은 고대 식품 보존 기술
  • 물의 상태도와 삼중점에 대한 이해
  • development of reliable refrigeration and vacuum pump technology
  • 제2차 세계 대전 중 안정적인 혈장 공급의 필요성이 그 개발을 촉진했습니다.

응용 프로그램

  • 인스턴트 커피 생산
  • 우주비행사와 등산객을 위한 식품 보존
  • 백신 및 항생제와 같은 의약품의 장기 보관
  • stabilization of biological samples such as microbial cultures and tissues for research
  • 물에 손상된 문서 및 서적 복원

특허:

  • US2563129A
  • US2677889A

잠재적 혁신 아이디어

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관련 용어: 동결건조, 동결건조법, 승화, 탈수, 보존, 식품, 의약품, 진공, 얼음, 저온.

역사적 맥락

동결건조(동결건조법)

1934
1940
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1940
1945-01-01
1930
1940
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1940
1948

(날짜를 알 수 없거나 관련이 없는 경우, 예를 들어 "유체역학"의 경우, 주목할 만한 등장 시기를 대략적으로 추정하여 제공합니다.)

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