冷浴槽

生活中的科学应用草莓的冷冻干燥冻干应用”冷冻干燥是水果可以长期保存食用的一种常用方法，目的是保持水果原有的口感及外观。在本文中，我们利用自主研发的 LyovaproTM 系列冷冻干燥机 L-200 开发了一种优化处理草莓干燥时间和剩余水分含量的方法。当然，该方法适用于 LyovaproTM 系列所有机器，包括但不限于 L-200、L-250 以及 L-300。1简介水果和蔬菜在人类的饮食和营养中起着重要的作用。它们是膳食营养素、维生素和矿物质的重要来源，并可以为人体提供粗质纤维。它们为单调的食物提供了颜色、风味和口感多样性。由于水分含量高(80% 以上)，它们具有很容易受到破坏。在热带和亚热带地区的许多发展中国家，由于缺乏足够的冷藏和冷冻设施，造成了 40 - 50% 的经济损失。食品加工的主要目的是将这些可持续成分转化为静态储存的材料，可以长时间储存，从而减少损失，并在食物短缺时可加以利用。在工业上，水果和蔬菜的保鲜已经采用了几种工艺技术，其中最重要的就是脱水处理。脱水技术是人类实践的最古老的粮食保障方法。去除水分能够阻止导致分解的微生物的进一步生长，同时减少许多水分介导的降解反应。在储存和运输上提供了大幅减少重量和尺寸的优势，并使产品能够在环境温度下储存。市场上有不同类型的脱水技术。然而，与其他脱水技术相比，冷冻干燥工艺在形态、外观、质地、味道和香气方面提供了更高质量的样品。冷冻干燥过程是一种升华过程，其中固体颗粒将直接转化为蒸汽形式而不进入液相状态。在冷冻干燥中，可将水蒸气除去，而不会扰乱产品的内部结构。预冻、初级干燥和次级干燥是冷冻干燥过程中的重要步骤。样品需要冷冻在其共晶或玻璃化转化温度以下以保持其固体结构。预冻后，进行抽真空处理，真空压力要低于样品的临界压力，然后进行初级干燥，该过程需进行加热。在这一阶段，大多数水蒸气将被除去。在次级干燥中，剩余的结合水分将通过蒸发而除去。2实验设备步琦冷冻干燥机Lyovapor&trade L-200 Pro.步琦冷冻干燥软件 Lyovapor&trade Software.真空泵 Pfeiffer Duo 6.可加热层板不锈钢托盘海尔低温冰箱 -40 °C.梅特勒分析天平梅特勒卡尔费休水分仪 3实验材料新鲜草莓，于当地市场采购4实验步骤4.1 样品制备草莓被切成两片，草莓片放在不锈钢托盘上。为了监测草莓样品的温度，温度传感器被放置在一片草莓的内部。装有样品的托盘和层板在 -25°C 的设定温度下冷冻过夜。4.2 冻干机 LyovaporTM L-200 的设置深度冷冻 12 小时后，草莓切片完全冷冻，冷冻后的样品托盘在常温下转移到带有 PMMA 干燥室的 L-200 冻干机中。实验方法的设计考虑了样品的共晶温度 -2℃、临界压力 0.3mbar、临界温度 50℃ 等关键参数。冷冻干燥过程是从装样步骤开始，需要设置层板温度，例如 -25°C，这是因为样品是在 -25℃ 的冰箱中进行预冻。在初级干燥阶段，层板温度保持在 -10℃。为了便于有效升华，层板温度逐渐升高到 20℃。压力最初维持在 0.400mbar，再降至 0.3mbar，从而保持在临界压力以下。在次级干燥阶段，温度最高保持在 45°C，压力设置到最小值，以去除样品中的结合水分。这一阶段的目标是保证样品中水分含量尽可能低，确保样品的长期稳定性和保存性。图1 显示了详细信息。▲ 图1：在Lyovapor&trade 软件上设置的初级和次级干燥步骤参数5实验结果和讨论5.1运行数据图图2 中的图表清晰地区分了初级干燥和次级干燥两个阶段。冷冻干燥约 15 小时后，样品温度接近层板温度，表明样品中的大部分水分已通过升华除去。这是因为层板提供给样品的能量不再被升华所消耗。因此，样品温度与 17 小时程序初级干燥结束时的层板温度相同。在 图2 所示的次级干燥阶段，通过将温度最高保持在45℃，同时压力设置为最低。由于通过解吸去除的水量要比初级干燥经历 15 个小时阶段的量少，所以样品温度会快速跟随层板的设定温度和实际温度而变化。▲ 图2：Lyovapor&trade 软件绘制的初级和次级干燥步骤的运行数据5.2 产品外观▲ 图3：冻干前(左)和冻干后(右)草莓果实在冷冻干燥前后，草莓的外观确实略有变化。样品初始总重量为 1606g。干燥后，总重量急剧减少到 132g。这一结果与引言部分提出的 80% 的含水率是一致的。5.3 残留水分含量卡尔费休（KF）滴定因其实用的优点而广受欢迎，例如准确性、测量速度和适配性。测量干燥后的质量损失即可检测到损失任何挥发性物质的。KF 测量方法具有很高的准确度和精密性，通常精确度在可测水含量值的 1% 以内，例如 3.00% 的水分含量值则显示为 2.97 - 3.03%。因此，使用已校准的 1% 水标准进行单点校准就已足够，无需校准曲线。发生的化学反应公式如下：公式1：ROH + SO2 + Rn → (Rn H+) SO3R-公式2：H2O + I2 + (RnH)SO3R + 2Rn → (RnH)SO4R + 2(RnH)I*(Rn = 胺和ROH = 甲醇)冻干草莓的水分含量通过卡尔费休滴定法分析，如下图所示。表1：冻干草莓的卡尔费休滴定结果。参数结果实际草莓重量（不含水）128.2g水分含量3.74%总除水量96%6实验结果和结论在冻干机 L – 200 Pro 上成功进行草莓的冷冻干燥。在 26 小时的干燥过程中，草莓的外观、质地和颜色没有发生改变，最终样品的水分含量 4%。冷冻干燥过程对草莓的风味没有显著影响。7参考文献https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1350417716304473?via%3DihubRatti, C (2001). "Hot air and freeze drying of high-value foods: a review". Journal of Food Engineering. 49: 311 – 319.Shishehgarha, F Makhlouf, J Ratti, C (Jan 2002). "Freeze drying characteristics of strawberries". Drying Technology. 20 (1): 131 – 145.Pol. J. Food Nutr. Sci., 2011, Vol. 61, No. 3, pp. 165 – 171, https://www.researchgate.net/publication/244603084Dehydration of fruits and vegetables – recent developments in principles and techniques, http://dx.doi.org/10.1080/07373939208916413Strawberries hybrid drying combining airflow, dic technology and intermittent microwaves, http://dx.doi.org/10.4995/ids2018.2018.7556Effect of vacuum microwave drying on the quality and storage stability of strawberries, Journal of Food Processing and Preservation ISSN 1745-4549https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S026087749700023XKARL FISCHER METHOD determination of water – TEST METHOD, https://law.resource.org/pub/in/bis/S02/is.2362.1993.pdf

1、在医疗领域应用很广泛，不管是在实验还是临床治疗中都具有很重要的作用，主要应用于超导磁共振、直线加速器、CT、低磁场核磁共振、X光机、微波治疗机、医用冷帽、降温毯等。 　　2、在生命科学领域中，主要用于研究一些生命在不同环境温度下的反应和特性。通过恒温让生物处于不同的生长环境下，观察其生长规律和在特定温度下的反应。也可通过容器观察细胞等微生物在低温下的活数等实验。主要用于生命实验研究。 　　3、在生化领域中，通常是通过一些化学原理和方法，创造各种不同环境温度，不同营养物质和化学成分下，研究生物体的代谢、信息传播和结构变化等信息。同时也可以和旋转蒸发仪、阿贝折光仪、旋光仪、原子吸收、ICP-MS、ICP、核磁共振、CCD、生物发酵罐、化学反应器等分析仪器配套使用。 　　4、材料领域中主要是对一些材料的特性经行检测，是否可以耐低温，是否可以耐高温，是否耐腐蚀等，适用于电镜、X射线衍射、X荧光、真空溅射电镀、真空镀膜机、ICP刻蚀、各种半导体设备、疲劳试验机、化学沉积系统、原子沉积系统等。 5、化学实验中的应用　　精密恒温液浴槽对于化学实验非常重要，可以在不同的温度下控制试剂的反应速率以及优化反应条件，提高反应的收率和选择性。例如，在药物合成中，利用精密恒温液浴槽可以控制反应过程中的温度变化，从而避免产物的分解和不良反应的发生。　　 6、生物实验中的应用　　生物实验中，对于细胞和生物样品的处理通常需要严格控制温度，以避免细胞死亡或者破坏样品结构。精密恒温液浴槽可以提供非常精确和稳定的温度环境，对于细胞培养、酶催化反应等实验有着非常重要的作用。　　 7、材料研究中的应用　　材料研究中需要对不同材料进行热处理，以改变其性质和结构。通过控制精密恒温液浴槽的温度，可以精确地调节样品的热处理条件，从而获得所需的性质和结构。

仪器简介：JWC-32C1精密恒温槽是根据石油化工、化纤塑料等行业材料分析和生产检验的需要而专门生产的新型设备，97年全新推出。该机由恒温槽主机及冷源组成，不受环境温度的影响，没有半导体制冷的那种需外接冷却水的麻烦和短寿命的缺陷，可以方便地获得低于室温的恒温值。主机的前后设置了大平面视窗，可一排放置六支毛细管粘度计，后侧平面背景灯，观察毛细管特别清晰，最适于乌氏、奥氏、平氏粘度测试及其它理化实验。调整后毛细管粘度计将自动垂直。冷源也可单独用于其它需冷却的仪器设备及场所。技术参数：● 主要技术指标控温范围： 0～85℃ 数显分辨率： 0.01℃槽温波动: ± 0.01℃ 槽温分布: ± 0.01℃工作室尺寸: 64× 19.5× 34cm3(l× w× h) 视窗尺寸: 47.5× 27cm(l× h)制 冷 量： 220Kcal /h 冷源温度: -15℃(输出短路时)加热功率： 1kw电源: 主机220V10A50Hz 冷源220V6A50Hz外形尺寸: 主机75× 26/38(带灯箱／不带灯箱)× 61cm3　　　　　　冷源34× 25× 41.5cm3主要特点：● 制冷采用全封闭制冷压缩机,对储冷器制冷,储冷器与恒温槽间由泵及胶管连接冷液的流通，对恒温槽制冷。● 加热采用电加热器,由电子P.I.D调节器实现变功率控制，以平衡制冷量使温度稳定。● 搅拌设置定向导流装置，水流平稳，温度均匀。● 操作面专配粘度测试架，也可根据用户需要定作。创新点：JWC-32C1精密恒温槽设有液晶显示,连续地显示恒温槽的实际温度，数显分辨率、温度分布及波动均控制在± 0.01℃以内，自92年科研成果产业化至今，仍是国内精度较高、功能较全的恒温槽，为执行ASTM、ISO、JIS等国际标准及新国标创造了条件。JWC-32C1精密恒温槽由恒温槽主机（JWC-32C1）及由压缩机制冷机组组成的冷源（XWC－100/1制冷循环槽）组成，不论环境温度如何，都可方便地获得低于室温的恒温要求，不但保证了在高温季节的使用，还保证了在低温时仍然具有的高精度，而且没有半导体温差电制冷技术所产生的低功效、必须外接保证一定压力的冷水源等的缺陷。冷源另可作独立的冷源使用，向外方提供的最低温度可达－15℃以下。JWC-32C1精密恒温槽，烤漆机身，不锈钢面，造型美观，操作方便。按下电源开关，恒温槽在机内数字系统的控制下，即自动按照预置的温度进行恒温；面板上发光二极管指示了机内加热的情况，恒温槽前后两侧均设有大面积观察窗，通过后侧背景灯箱乳白色光源，可清晰地观察到槽内整个实验进程。安置在槽顶部的样品架配件，可配合各类实验方便地进行（可能需要协议提供、定作）。JWC系列精密恒温槽，特别适用于特性黏度、黏数的实验。上海思尔达恒温槽/精密恒温槽/水浴/粘度测定