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凍結乾燥（リオフィライゼーション）とは、製品を凍結させ、その後凍結した水分を液体状態を経ずに直接水蒸気へと昇華させるという、水分を除去する保存方法です。このプロセスは「昇華」と呼ばれ、製品の元々の構造、色、風味、栄養価が維持されるため、数年間の保存に冷蔵が必要ありません。凍結乾燥は非常に効果的であり、他の従来の加熱式乾燥法と異なり、収縮や硬化、あるいは感受性の高い成分の劣化を引き起こすことがなく、極めて穏やかな処理です。当社は、江蘇省ボーライク冷凍科学技術開発有限公司において20年以上にわたり凍結乾燥装置の設計を行ってまいりました。 のための 以下に、この驚異的な技術についての詳細な紹介を記載いたします。
1. 凍結乾燥の科学的原理：昇華
凍結乾燥プロセスは昇華原理に基づいており、すなわち氷（固体）が液体を経ずに直接水蒸気（気体）に変化する現象です。通常の大気圧下では、氷はまず水（液体）に融解し、その後蒸発します。しかし、真空条件下では圧力が極めて低いため、氷は融解することなく直接水蒸気に変化します。これは、非常に寒く晴れた日に雪が水たまりを残さずに消えるのと同じ現象です。凍結乾燥装置（リオフィライザー）は、昇華に最適な温度および圧力を制御するために用いられます。製品は解凍されないため、その細胞構造が損なわれることはありません。液体水が存在しないため、収縮が起こらず、可溶性物質の移動や化学反応も生じません。このため、凍結乾燥コーヒーは即座に溶解し、凍結乾燥イチゴは新鮮なベリーに似た風味・食感を保ち、凍結乾燥ワクチンはその全効力を維持したまま使用できます。
2. 信頼性 について 三 凍結乾燥の工程
凍結乾燥プロセスは、3つの段階で行われます。第1段階は「凍結」です：製品をその共晶点（通常は-40℃以下）より低温で凍結させ、すべての水分を固体の氷の結晶に変換します。均一な温度での急速凍結により、細胞構造を損なわない小さな氷結晶が形成されます。 °C 第2段階は「一次乾燥（昇華）」です：真空ポンプを用いてチャンバー内圧をほぼ真空（100 Pa未満）に低下させます。温風を用いて棚を加熱し、氷を直接水蒸気へと昇華させます。この水蒸気は吸引されて凝縮器のコイル（製品よりも低温に保たれたコイル）に凍結・回収されます。この工程により、全水分の90～95％が除去されます。第3段階は「二次乾燥（脱吸着）」です：やや高温（+20℃～+50℃）にすることで、氷にならなかった結合水分子が除去されます。 -残存水分はわずか1～4％となり、凍結乾燥製品の保存期間は防腐剤を添加しなくても20～30年になります。 -30 years without preservatives.
3. 冷凍乾燥機の主要構成部品
凍結乾燥機は、複数の重要なシステムが組み合わさった装置です。冷凍システムは製品を冷却し、コンデンサのコイルを冷却します。医薬品用途では、-85°Cまでの低温が必要とされます。真空チャンバーは、圧力に耐える密閉容器であり、製品を載せるシェルフを内蔵しています。これは外部の大気圧に耐えられる構造であると同時に、内部をほぼ真空状態にする必要があります。不凝縮性ガスおよび空気は真空ポンプによってチャンバーから排出されます。産業用システムでは、ルーティングポンプとルーツブロワーを併用することで、サイクル時間を短縮します。加熱システムは、一次乾燥および二次乾燥の際に、シェルフに均一かつ制御された熱を供給します。最後に、制御システム（通常はタッチスクリーンインターフェースを備えたPLC）が温度、圧力、およびサイクル時間を制御し、最適な結果を得るためにパラメーターを自動的に変更します。これらのすべてのシステムは、エネルギー効率が高く信頼性に優れるよう設計されており、ステンレス鋼で製造され、江蘇省ボライケ社のエンジニアによりCE認証を取得しています。
4. 用途 産業分野にわたる凍結乾燥技術
凍結乾燥が用いられる産業分野のリストは極めて広範にわたります。食品産業では、高品質なインスタントコーヒー、シリアルやスナックへの使用を目的とした凍結乾燥フルーツおよび野菜、アウトドア用携帯食（バックパッキングフード）、そして保存期間が25年以上の非常食の製造に活用されています。医薬品産業では、ワクチン、抗生物質、診断キットを冷蔵設備を必要とせずに凍結乾燥することが可能であり、遠隔地へのこうした製品の流通において極めて重要です。栄養補助食品（ニュートラセューティカル）産業では、プロバイオティクス、ハーブ抽出物、栄養補助剤、酵素の保存に用いられます。また、凍結乾燥は、生体試料（血液プラズマ、組織）、花、さらには博物館の貴重な資料の長期保存にも利用されています。江蘇省ボーライク社の凍結乾燥装置は、食品、野菜、果物、コーヒー、花卉、ハーブ抽出物、水産物、栄養補助食品、ならびに生物学・化学製品の処理に適用されており、欧州、アジア、南北アメリカの顧客から高い信頼を得ています。
結論
凍結乾燥は3つの -ステージ式フリーズドライ e 昇華によって水分を除去する乾燥方法であり、構造、色、栄養素および風味を維持する。 のための 数十年にわたり発展してきた技術で、高精度な冷却、真空、加熱および制御システムに基づいています。応用分野には食品、医薬品、機能性食品（ニュートラシューティカル）、および生物学的試料の保存が含まれます。20年以上の実績に加え、ISO9001およびCE認証を取得し、国内特許56件以上を保有する江蘇ボーライク社は、家庭用、研究室用、医薬品製造用および産業用に適用可能な、高効率・省エネルギー型の凍結乾燥装置を提供しています。現在、中国常州市にある当社工場への見学や、お客様の凍結乾燥に関するご要望について、ぜひお気軽にお問い合わせください。