冷冻干燥的原理及其优缺点？

第1题：

说明直流燃烧器和旋流燃烧器的工作原理及其优缺点。

正确答案: （1）旋流燃烧器是指总的出口气流为一股绕燃烧器轴线旋转的射流的一类燃烧器。
旋转射流通过各种型式的旋流器来产生。气流在出燃烧器之前，在圆管中作螺旋运动，当它一旦离开燃烧器后，如果没有外力的作用，它应当沿螺旋线的切线方向运动，形成辐射状的环状气流。
旋转射流具有如下特点：
（a）旋转射流不但具有轴向速度，而且有较大的切向速度，从旋流燃烧器出来的气体质点既有旋转向前的趋势，又有从切向飞出的趋势，因此，气流的初期扰动非常强烈。
（b）射流不断卷吸周围气体，其切向速度的旋转半径不断增大，切向速度衰减得很快，所以射流的后期扰动不够强烈。最大轴向速度也由于卷吸周围气体而衰减得很快，因而使旋转射流的射程比较短。
（c）旋转射流离开出口一段距离后的轴向速度为负值，说明射流有一个回流区。这在燃烧器中能回流高温烟气，帮助煤粉气流着火。因此，旋流燃烧器从两方面卷吸周围高温烟气。一方面从回流区回流高温烟气；另一方面旋转射流也从射流的外边界卷吸周围高温烟气。
（d）旋转射流的扩展角较大。
（2）直流燃烧器是由一组矩形或圆形的喷口组成，喷出的一、二次风都是不旋转的直流射流。
直流射流的基本特性：
从喷口喷出来的直流射流，具有较高的初速，一般其雷诺数Re≥10⁶，因此燃烧器喷射出来的射流都是湍流射流。射流自喷口喷出后，仅在边界层处有周围气体被卷吸进来。

第2题：

冷冻干燥的原理是？简述冷冻干燥制剂生产过程。冷冻干燥过程中易出现的异常现象有哪些？

正确答案:冷冻干燥原理：当压力低于4.597mmHg时，不管温度如何变化，水只有以固态或气固存在固态（冰）吸热后不经液相直接变为气态，而气态放热后直接转变为固态，如冰的蒸气压在-40℃，压力为0.1mmHg，在-60℃时为0.01mmHg，若将-40℃的冰压力降低到0.01mmHg，则固态的冰直接变为水蒸汽。
制备工艺：（1）预冻：恒压降温过程，在共熔点以下10-20℃
（2）升华干燥：恒温减压过程→恒压升温过程→升华
1）含水量偏高。采用旋转式冷冻机及其相应的方法。2）喷瓶。必须控制在预冻温度在共熔点以下10-20℃，同时加热升华，温度不宜超过共熔点。3）产品外形不饱满或萎缩。加甘露醇、葡萄糖、乳糖、氯化钠等冷冻保护剂，并采取反复预冻法，以改善制品的通气性。

第3题：

请叙述BCG法与BCP法测定血清清蛋白的原理及其优缺点。

正确答案:在酸性环境中，清蛋白带正电荷，具有与阴离子染料溴甲酚绿(brom-cresolgreen，BCG)(pH4.2)和溴甲酚紫(bromcresolpurple，BCP)(pH5.2)结合的特性，而球蛋白基本不结合这些染料，故可直接测定血清清蛋白。BCG法和BCP法灵敏度高、操作简便、重复性好，能自动化。其中BCG法最常用，虽然α和β球蛋白与BCG也能起慢反应，但缩短反应时间即能去除此非特异性反应，自动化分析仪的普遍应用使比色能在反应10～30秒后立即进行，因而使该法变得很实用。BCP法无球蛋白的非特异性干扰，但与牛、猪等动物血清清蛋白的反应性比与人的反应性低，而质控血清往往是动物血清，故其应用受限。

第4题：

简述冷冻干燥技术原理。

正确答案:通过升华从冻结的生物中去掉水分的过程。

第5题：

简述喷雾干燥和冷冻干燥的原理及优缺点。

正确答案:喷雾干燥原理：采用雾化器将料液（溶液、乳浊液或悬浮液、熔融液或膏糊液）分散成雾滴，用热空气干燥雾滴而完成的干燥过程。
流程：
1.料液物化成雾滴
2.雾滴与热空气接触（混合和流动）；
3.雾滴干燥（水分蒸发）；
4.干燥产品与空气分离。
优点：
1.蒸发面积大，干燥速度极快（几s～30s）；
2.干燥温度低，适于热敏性物料的干燥
3.干制品的溶解性及分散性好，具有速溶性。
4.操作条件易控制和产品质量指标容易调节；
5.干燥流程简化，操作在封闭条件下进行，有利于保持食品卫生，减少污染；
6.目前国内外广泛用于食品工业中奶粉、奶油粉、乳清粉、蛋粉、果汁粉、速溶咖啡、速溶茶等；缺点：所需设备庞大，能量消耗大，费用较高干燥粉末容易吸水发粘。
冷冻干燥原理：把含有大量水分的物质预先进行降温冻结成固体，然后在真空条件下使水蒸汽直接升华，物质本身剩留在冻结时的冰架中，干燥后体积不变，疏松多孔。
过程：传热：冻结物料温度的最低极限不能低于冰晶体的饱和水蒸气压相应的温度。升华：在冰晶体表面上进行，物料冰层界面不断地移向物料中心。
优点：
1.工艺条件为低温、低压，因而干制品营养成分损耗少；
2.色泽、结构、质地和风味变化轻微。
缺点：
1.投资费用高，生产费用也高。
2.多孔性干制品还需特殊包装，以免回潮和氧化。

第6题：

试述冷冻干燥的原理和优缺点。

正确答案: 原理：冷冻干燥是将温度降低到冷冻温度下进行。冷冻干燥就是利用冰晶升华的原理，在高度真空的环境下，将已冻结了的食品物料的水分不经过冰的融化直接从冰固体升华为蒸汽，故又称为冷冻升华干燥。
工艺过程：初级干燥，二级干燥，冷冻干燥曲线。优缺点：物料在低压和低温下干燥，使物料中的易氧化成分不致氧化变质，热敏成分如生理活性物质，营养成分和风味损失很少，可以最大限度地保留食品原有成分，味道，色泽和芳香；固体骨架基本保持不变，干制品不失原有的固体结构，保持着原有形状；不会带动可溶性物质移向物料表面而造成盐类沉淀形成硬质薄皮，也不存在因中心水分移向物料表面时对细胞的纤维产生可察的张力而使细胞收缩变形；冻干后呈多孔疏松结构，具有很理想的速溶性和快速复水性。但设备投资大干燥时间一般也较长，冷冻干燥费用较昂贵。

第7题：

以芦笋为例，详述冷冻干燥的原理及工艺过程，并说明冷冻干燥工艺的优缺点。

正确答案: 芦笋速冻工艺：
原理：冷冻干燥是将温度降低到冷冻温度下进行。冷冻干燥就是利用冰晶升华的原理，在高度真空的环境下，将已冻结了的食品物料的水分不经过冰的融化直接从冰固体升华为蒸汽，故又称为冷冻升华干燥。工艺过程：初级干燥，二级干燥，冷冻干燥曲线。优缺点：物料在低压和低温下干燥，使物料中的易氧化成分不致氧化变质，热敏成分如生理活性物质，营养成分和风味损失很少，可以最大限度地保留食品原有成分，味道，色泽和芳香；固体骨架基本保持不变，干制品不失原有的固体结构，保持着原有形状；不会带动可溶性物质移向物料表面而造成盐类沉淀形成硬质薄皮，也不存在因中心水分移向物料表面时对细胞的纤维产生可察的张力而使细胞收缩变形；冻干后呈多孔疏松结构，具有很理想的速溶性和快速复水性。但设备投资大干燥时间一般也较长，冷冻干燥费用较昂贵。

第8题：

问答题

简述喷雾干燥和冷冻干燥的原理及优缺点。

正确答案：喷雾干燥原理：采用雾化器将料液（溶液、乳浊液或悬浮液、熔融液或膏糊液）分散成雾滴，用热空气干燥雾滴而完成的干燥过程。
流程：
1.料液物化成雾滴
2.雾滴与热空气接触（混合和流动）；
3.雾滴干燥（水分蒸发）；
4.干燥产品与空气分离。
优点：
1.蒸发面积大，干燥速度极快（几s～30s）；
2.干燥温度低，适于热敏性物料的干燥
3.干制品的溶解性及分散性好，具有速溶性。
4.操作条件易控制和产品质量指标容易调节；
5.干燥流程简化，操作在封闭条件下进行，有利于保持食品卫生，减少污染；
6.目前国内外广泛用于食品工业中奶粉、奶油粉、乳清粉、蛋粉、果汁粉、速溶咖啡、速溶茶等；缺点：所需设备庞大，能量消耗大，费用较高干燥粉末容易吸水发粘。
冷冻干燥原理：把含有大量水分的物质预先进行降温冻结成固体，然后在真空条件下使水蒸汽直接升华，物质本身剩留在冻结时的冰架中，干燥后体积不变，疏松多孔。
过程：传热：冻结物料温度的最低极限不能低于冰晶体的饱和水蒸气压相应的温度。升华：在冰晶体表面上进行，物料冰层界面不断地移向物料中心。
优点：
1.工艺条件为低温、低压，因而干制品营养成分损耗少；
2.色泽、结构、质地和风味变化轻微。
缺点：
1.投资费用高，生产费用也高。
2.多孔性干制品还需特殊包装，以免回潮和氧化。

解析：暂无解析

第9题：

问答题

简述干法灰化的原理及其优缺点。

正确答案：原理：将样品至于电炉上加热，使其中的有机物脱水、炭化、分解、氧化，再置高温炉中灼烧灰化，直至残灰为白色或灰色为止，所得残渣即为无机成分。
优点：①此法基本不加或加入很少的试剂，故空白值低。
②灰分体积小，可处理较多的样品，可富集被测组分。
③有机物分解彻底，操作简单。
缺点：①所需要的时间长
②因为温度高易造成易挥发元素损失。
③坩埚有吸留作用，使测定结果和回收率降低。

解析：暂无解析

第10题：

问答题

请叙述BCG法与BCP法测定血清清蛋白的原理及其优缺点。

正确答案：在酸性环境中，清蛋白带正电荷，具有与阴离子染料溴甲酚绿(brom-cresolgreen，BCG)(pH4.2)和溴甲酚紫(bromcresolpurple，BCP)(pH5.2)结合的特性，而球蛋白基本不结合这些染料，故可直接测定血清清蛋白。BCG法和BCP法灵敏度高、操作简便、重复性好，能自动化。其中BCG法最常用，虽然α和β球蛋白与BCG也能起慢反应，但缩短反应时间即能去除此非特异性反应，自动化分析仪的普遍应用使比色能在反应10～30秒后立即进行，因而使该法变得很实用。BCP法无球蛋白的非特异性干扰，但与牛、猪等动物血清清蛋白的反应性比与人的反应性低，而质控血清往往是动物血清，故其应用受限。

解析：暂无解析

第11题：

问答题

简述电磁工作台的工作原理及其优缺点。

正确答案：电磁工作台的励磁线圈通入直流励磁电流后，磁通φ由铁心进入面板的N区，穿过被加工的工件而进入S区，然后由箱体外壳再返回铁心，形成一闭合磁路。于是，被加工的工件就被紧紧吸在面板上。
切断励磁电流后，由于剩磁的影响，工件仍将被吸在工作台上，要取下工件必须在励磁线圈通入脉动电流去磁。电磁工作台不但简化了夹具，而且还具有装卸工件迅速、加工精度较高等一系列优点。只要机床的切削力不太大，一般都可采用。缺点是对加工后的产品要做去磁处理。

解析：暂无解析

第12题：

问答题

试述冷冻干燥的原理和优缺点。

正确答案：原理：冷冻干燥是将温度降低到冷冻温度下进行。冷冻干燥就是利用冰晶升华的原理，在高度真空的环境下，将已冻结了的食品物料的水分不经过冰的融化直接从冰固体升华为蒸汽，故又称为冷冻升华干燥。
工艺过程：初级干燥，二级干燥，冷冻干燥曲线。优缺点：物料在低压和低温下干燥，使物料中的易氧化成分不致氧化变质，热敏成分如生理活性物质，营养成分和风味损失很少，可以最大限度地保留食品原有成分，味道，色泽和芳香；固体骨架基本保持不变，干制品不失原有的固体结构，保持着原有形状；不会带动可溶性物质移向物料表面而造成盐类沉淀形成硬质薄皮，也不存在因中心水分移向物料表面时对细胞的纤维产生可察的张力而使细胞收缩变形；冻干后呈多孔疏松结构，具有很理想的速溶性和快速复水性。但设备投资大干燥时间一般也较长，冷冻干燥费用较昂贵。

解析：暂无解析

第13题：

对比烟气侧汽温调节的蒸汽侧汽温调节的工作原理及其优缺点。

正确答案: （1）从烟气侧对汽温进行调节的原理是，从烟气侧改变过热器或再热器的传热特性，影响蒸汽的焓增，改变汽温。
这种调节方法的特点主要有：①蒸汽温度可以升高，也可以降低；②不需要增加额外的受热面积；③调节精度低，一般只能进行粗调节。
（2）蒸汽侧调节的原理是利用减温器来降低过热蒸汽的焓，使汽温降低到需要的温度。
这种调节方法的特点是：①调节精度高；②若布置合理，能起到保护过热器金属的作用，能使各蛇形管中的蒸汽温度均匀；③只能降低温度，为此就必须在设计时各布置全适量的受热面，使过热器的钢材消耗量加大，还要额外消耗减温所需的材料。

第14题：

冷冻干燥的原理是什么？

正确答案:冷冻干燥的原理：在610.38kPa（4.58mmHg）下，0.0098℃时冰、水、汽三相可共存。当压力低于610.38kPa时，只有固态冰和气态存在，可通过升高温度或降低压力使冰从固态直接变成气态。

第15题：

简述真空冷冻干燥的基本原理及其优缺点？

正确答案: 1、利用天然和人工低温，使物料组织中水分冻结后再解冻从组织中流出，达到脱水的目的。缺点：制品中的水溶性物质和水分一起流失，制品成为多孔性物质
2、真空冷冻干燥法：是将材料冻结后，先冷却到冻结温度以下，再在低温和真空条件下使材料中冻结成冰的水分直接蒸发成水汽（升华），并冷凝除水的食品干燥方法

第16题：

简述化学渗透法破碎细胞的原理及其优缺点。

正确答案: 作用机理：某些有机溶剂，抗生素，表面活性剂，金属螯合剂，变性剂等化学药品都可以改变细胞壁或膜的通透性，从而使内容物有选择地渗透出来，这种处理方法叫渗透法。
优点（相对机械破碎）：
对产物释出有一定的选择性；
细胞保持完整，碎片少，利于进一步提取；
核酸释放量少，黏度低，便于进一步分离。
缺陷：
时间长，效率低；
化学试剂有毒；
通用性差。

第17题：

冷冻干燥法的原理

正确答案: 将配制好的阳离子盐溶液喷入到低温有机液体中（用干冰或丙酮冷却的乙烷浴内），使液体进行瞬间冷冻和沉淀在玻璃器皿的底部，将冷冻球状液滴和乙烷筛选分离后放入冷冻干燥器，在维持低温降压条件下，溶剂升华、脱水，再在煅烧炉内将盐分解，可制得超细粉体。

第18题：

菌种保藏的基本原理是什么？简述冷冻干燥保藏法的基本过程及其原理.

正确答案: 菌种保藏原理：根据微生物生理、生化特点，选用优良的菌株，最好是他们的休眠体，人工的创造适合休眠的环境条件，即干燥、低温、缺乏氧气和养料等使其代谢活动处于最低状态，但又不至于死亡，从而达到保藏的目的。冷冻干燥保藏法：1、准备安管2、准备菌种3、制各菌悬液及分离4、冷冻：迅速降温至-40~-70摄氏度5、抽真空：完成时有干燥块6、抽真空，封口7、冰箱保藏。冷冻干燥保藏法原理：通过洗涤液体的所有对细胞生长有害的物质，脱脂牛奶或糖、甘油等可以与大分子形成氢键的物质做保护剂，防止细胞损伤；在-20摄氏度以下快速冻结，形成的冰晶小，细胞质浓缩现象减少，防止细胞损伤；在0摄氏度保证不解冻的条件下，高度的冷冻干燥，低温、封口，使保藏时间延长。

第19题：

问答题

以芦笋为例，详述冷冻干燥的原理及工艺过程，并说明冷冻干燥工艺的优缺点。

正确答案：芦笋速冻工艺：
原理：冷冻干燥是将温度降低到冷冻温度下进行。冷冻干燥就是利用冰晶升华的原理，在高度真空的环境下，将已冻结了的食品物料的水分不经过冰的融化直接从冰固体升华为蒸汽，故又称为冷冻升华干燥。工艺过程：初级干燥，二级干燥，冷冻干燥曲线。优缺点：物料在低压和低温下干燥，使物料中的易氧化成分不致氧化变质，热敏成分如生理活性物质，营养成分和风味损失很少，可以最大限度地保留食品原有成分，味道，色泽和芳香；固体骨架基本保持不变，干制品不失原有的固体结构，保持着原有形状；不会带动可溶性物质移向物料表面而造成盐类沉淀形成硬质薄皮，也不存在因中心水分移向物料表面时对细胞的纤维产生可察的张力而使细胞收缩变形；冻干后呈多孔疏松结构，具有很理想的速溶性和快速复水性。但设备投资大干燥时间一般也较长，冷冻干燥费用较昂贵。

解析：暂无解析

第20题：

问答题

简述真空冷冻干燥的基本原理及其优缺点？

正确答案： 1、利用天然和人工低温，使物料组织中水分冻结后再解冻从组织中流出，达到脱水的目的。缺点：制品中的水溶性物质和水分一起流失，制品成为多孔性物质
2、真空冷冻干燥法：是将材料冻结后，先冷却到冻结温度以下，再在低温和真空条件下使材料中冻结成冰的水分直接蒸发成水汽（升华），并冷凝除水的食品干燥方法

解析：暂无解析

第21题：

问答题

简述通风发酵罐的主要类型及其原理、优缺点或特点。

正确答案：一.机械搅拌通气发酵罐
1.工作原理：
利用机械搅拌器的作用，使空气和发酵液充分混合促使氧在发酵液中溶解，以保证供给微生物生长繁殖、发酵所需要的氧气。
二.气升式发酵罐（类型：气升环流式、塔式、空气喷射式等。）
1.工作原理
把无菌空气通过喷嘴或喷孔喷射进入发酵液中，通过气液混合物的湍流作用而使空气泡分割细碎，同时由于形成的气液混合物密度降低故向上运动，而气含率小的发酵液则下沉，形成循环流动，实现混合与溶氧传质。
2.特点：
①反应溶液分布均匀；
②较高的溶氧速率和溶氧效率；
③剪切力小；
④传热良好；
⑤结构简单；
⑥能耗小；
⑦不易染菌；
⑧操作和维修方便
三、自吸式发酵罐
1.工作原理：不需空气压缩机提供加压空气，而依靠特设的机械吸气装置或液体喷射吸气装置吸入无菌空气，实现混合搅拌与溶氧传质的发酵罐。
2.优点：
①不必配备空气压缩机及其附属设备，节约设备投资，减少厂房面积；
②溶氧速率高，溶氧效率高，能耗较低；
③生产效率高、经济效率高设备便于自动化、连续化。
3.缺点：较易产生杂菌污染，需配备低阻力损失低高效空气过滤系统，罐压较低，装料系数约为40％。
四、机械搅拌自吸式发酵罐
原理：电机带动发酵罐底部空气转子高速运动将空气甩出，借助转子中心形成负压将空气吸入，同时由于转子旋转可起到搅拌器的作用，并将气泡破碎分散。
五、喷射自吸式发酵罐：利用文氏罐喷射吸气装置或溢流喷射吸气装置进行混合和溶氧传质。

解析：暂无解析

第22题：

问答题

简述化学渗透法破碎细胞的原理及其优缺点。

正确答案：作用机理：某些有机溶剂，抗生素，表面活性剂，金属螯合剂，变性剂等化学药品都可以改变细胞壁或膜的通透性，从而使内容物有选择地渗透出来，这种处理方法叫渗透法。
优点（相对机械破碎）：
对产物释出有一定的选择性；
细胞保持完整，碎片少，利于进一步提取；
核酸释放量少，黏度低，便于进一步分离。
缺陷：
时间长，效率低；
化学试剂有毒；
通用性差。

解析：暂无解析

第23题：

问答题

菌种保藏的基本原理是什么？简述冷冻干燥保藏法的基本过程及其原理.

正确答案：菌种保藏原理：根据微生物生理、生化特点，选用优良的菌株，最好是他们的休眠体，人工的创造适合休眠的环境条件，即干燥、低温、缺乏氧气和养料等使其代谢活动处于最低状态，但又不至于死亡，从而达到保藏的目的。冷冻干燥保藏法：1、准备安管2、准备菌种3、制各菌悬液及分离4、冷冻：迅速降温至-40~-70摄氏度5、抽真空：完成时有干燥块6、抽真空，封口7、冰箱保藏。冷冻干燥保藏法原理：通过洗涤液体的所有对细胞生长有害的物质，脱脂牛奶或糖、甘油等可以与大分子形成氢键的物质做保护剂，防止细胞损伤；在-20摄氏度以下快速冻结，形成的冰晶小，细胞质浓缩现象减少，防止细胞损伤；在0摄氏度保证不解冻的条件下，高度的冷冻干燥，低温、封口，使保藏时间延长。

解析：暂无解析

第24题：

问答题

简述混合动力汽车的工作原理及其优缺点。

正确答案：混合动力电动汽车是指利用电机和内燃机两种动力驱动的汽车。其优点是：
1.采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，使内燃机处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率时，由电池来补充。负荷小时，内燃机富余的功率可发电给电池充电。由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得到充电，故其行程和普通汽车一样。
2.因为有了电池，可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。
3.在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现零排放。
4.有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。
5.可以利用现有的加油站加油，不必再投资。
6.可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本。
缺点：有两套动力，再加上两套动力的管理控制系统，结构复杂，技术难度高，价格贵。

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冷冻干燥的原理及其优缺点？

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