冷凍干燥的基本原理是基于水的三態(tài)變化。水有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài),三種狀態(tài)既可以相互轉(zhuǎn)換又可以共存。當(dāng)水在三相點(溫度為℃,水蒸氣壓為)時,水、冰、水蒸氣三者可共存且相互平衡。在高真空狀態(tài)下,利用升華原理,使預(yù)先凍結(jié)的物料中的水分,不經(jīng)過冰的融化,直接以冰態(tài)升華為水蒸汽被除去,從而達到冷凍干燥的目的。凍干制品呈海綿狀、無干縮、復(fù)水性極好、含水分極少,相應(yīng)包裝后可在常溫下長時間保存和運輸。由于真空冷凍干燥具有其它干燥方法無可比擬的***,因此該技術(shù)問世以來越來越受到人們的青睞,在醫(yī)*、生物制品和食品方面的應(yīng)用已日益。血清、菌種、中西醫(yī)*等生物制品多為一些生物活性物質(zhì),真空冷凍干燥技術(shù)也為保存生物活性提供了良好的解決途徑。詳解冷凍干燥是利用升華的原理進行干燥的一種技術(shù),是將燥的物質(zhì)在低溫下快速凍結(jié),然后在適當(dāng)?shù)恼婵窄h(huán)境,使凍結(jié)的水分子直接升華成為水蒸氣逸出的過程。冷凍干燥得到的產(chǎn)物稱作凍干物(lyophilizer),該過程稱作凍干(lyophilization)。物質(zhì)在干燥前始終處于低溫(凍結(jié)狀態(tài)),同時冰晶均勻分布于物質(zhì)中,升華過程不會因脫水而發(fā)生濃縮現(xiàn)象,避免了由水蒸氣產(chǎn)生泡沫、氧化等副作用。干燥物質(zhì)呈干海綿多孔狀。冷凍干燥機具有智能控制系統(tǒng),可實現(xiàn)遠程監(jiān)控和操作,提高生產(chǎn)效率。南京大型凍干機廠家直供
便成品的引濕性相對也要強些。*品在凍干機中預(yù)凍在兩種方式:一種是制品與干燥箱同時降溫;另一種是待干燥箱擱板降溫至-40℃左右,再將制品放入。前者相當(dāng)于慢凍,后者則介于速凍與慢凍之間,因而常被采用,以兼顧凍干效率與產(chǎn)品質(zhì)量。此法的缺點是制品入箱時,空氣中的水蒸氣將迅速地凝結(jié)在擱板上,而在升華初期,若板升溫較快,由于大面積的升華將有可能超越凝結(jié)器的正常負荷。此現(xiàn)象在夏季尤為。制品的凍結(jié)處于靜止?fàn)顟B(tài)。經(jīng)驗證明,過冷現(xiàn)象容易發(fā)生至使制品溫度雖已達到共晶點。但溶質(zhì)仍不結(jié)晶,為了克服過冷現(xiàn)象,制品凍結(jié)的溫度應(yīng)低于共晶點以下一個范圍,并需保持一段時間,以待制品完全凍結(jié)。二升華的條件與速度冰在一定溫度下的飽和蒸汽壓大于環(huán)境的水蒸氣分壓時即可開始升華;比制品溫更低的凝結(jié)器對水蒸氣的抽吸與捕獲作用,則是維護升所必需的條件。氣體分子在兩次連續(xù)碰撞之間所走的距離稱為平均自由程,它與壓力成反比。在常壓下,其值很小,升華的水分子很容易與氣體碰撞又返回到蒸汽源表面,因而升華速度很漫。隨著壓力降低13.**a以下,平均自由程增大105倍,使升華速度加快,飛離出來的水分子很少改變自己的方面,從而形成了定向的蒸汽流。嘉興大型凍干機廠家直供通過冷凍干燥技術(shù),物料能夠去除多余水分,提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和純度。
凍干機的選型凍干機主機的選擇根據(jù)凍干機的用途選型:1.實驗室型。2.中試型。3生產(chǎn)型。下面我分別介紹各種用途的凍干機。實驗室典型凍干機實驗室型的凍干機。實驗室型凍干機體積小,有臺式和立式。臺式和立式都有普通型,壓蓋型,多歧管型。臺式凍干機的主機的體積比較小,凍干面積也不大,一般是,一般配有4層物料盤。冷阱的溫度一般是-50℃。多數(shù)采用透明鐘罩式的亞克力桶,可以觀察到盤裝物料。物料預(yù)凍和干燥均需移位,沒有溫度控制功能。嚴格上來講,不算是一個完整的凍干機。受臺式機內(nèi)部空間限制,這種機器做不到-80℃的預(yù)凍。立式凍干機的由于內(nèi)部空間大,可以做成-80℃的預(yù)凍。而且由于內(nèi)部空間大,散熱好。這樣壓縮機、控制電路等老化的慢。我建議購買立式凍干機。立式的凍干機凍干面積一般在,價格稍貴一些。中試型的凍干機。國內(nèi)一般中試型凍干機分兩種。一種是采用電加熱為加熱介質(zhì)的升溫系統(tǒng)。一種是以硅油為加熱介質(zhì)的系統(tǒng)。外形上看,有方艙和圓倉的,圓倉目前國內(nèi)以基本淘汰。因為圓倉的不能做硅油加熱,而且凍干面積也做不大。咱們以方艙凍干機為例,討論下電加熱和硅油加熱。電加熱凍干機的擱板制冷是直接來自壓縮機的蒸發(fā)端。制冷迅速。溫度低。
采用單機操作,如果一臺設(shè)備發(fā)生故障,不會影響其它設(shè)備的正常運行。間歇式凍干設(shè)備便于控制物料干燥時不同階段的加熱溫度和真空度的要求。設(shè)備的加工制造和維修保養(yǎng)易于進行。但由于裝料、卸料、起動等操作占用時間較多,因此設(shè)備利用率低,生產(chǎn)效率也不高。凍干機連續(xù)式凍干設(shè)備近年來,國內(nèi)外開始探索和使用連續(xù)式真空冷凍干燥設(shè)備。連續(xù)式設(shè)備的特點是適于品種單一而產(chǎn)量龐大、原料充足的產(chǎn)品生產(chǎn),特別適合漿狀和顆粒狀制品的生產(chǎn)。連續(xù)式設(shè)備容易實現(xiàn)自動化控制,簡化了人工操作和管理,其主要缺點是成本高。凍干機現(xiàn)狀與展望編輯隨著GMP認證的結(jié)束,國產(chǎn)的醫(yī)*用凍干設(shè)備進入了現(xiàn)代化階段,功能齊全、工作可靠、性能穩(wěn)定,可實現(xiàn)在線清洗(CIP)或蒸汽消毒**(SIP),各項技術(shù)指標(biāo)都能滿足生物制品和*品凍干生產(chǎn)的需要。相比之下,國外凍干設(shè)備的品種規(guī)格比國內(nèi)多,配套設(shè)備齊全,節(jié)能型結(jié)構(gòu)比較精致,連續(xù)式凍干設(shè)備生產(chǎn)量大。為保證凍干產(chǎn)品的質(zhì)量和節(jié)能,常采用凍干設(shè)備與其它干燥設(shè)備組合在一起的組合凍干設(shè)備,例如噴霧凍干設(shè)備。在未來,如何在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,提高冷凍干燥效率,縮短干燥時間,節(jié)約能源將是廣大凍干行業(yè)工作者的目標(biāo)。冷凍干燥機操作簡單,維護方便,降低用戶的使用成本。
在大量升華過程,雖然擱板和制品溫度有很大懸殊,但由于板溫、凝結(jié)器溫度和真空溫度基本不變,因而升華吸熱比較穩(wěn)定,制品溫度相對恒定。隨著制品自上而下層層干燥,冰層升華的阻力逐漸增大。制品溫度相應(yīng)也會小幅上升。直至用肉眼已不到冰晶的存在。此時90%以上的水分已除去。大量升華的過程至此已基本結(jié)束,為了確保整箱制品大量升華完畢,板溫仍需保持一個階段后再進行第二階段的升溫。剩余百分之幾的水分稱殘余水分,它與自由狀態(tài)的水在物理化學(xué)性質(zhì)上有所不同,殘余水分包括了化學(xué)結(jié)合之水與物理結(jié)合之水,諸如化合的結(jié)晶水結(jié)晶、蛋白質(zhì)通過氫鍵結(jié)合的水以及固體表面或毛細管中吸附水等。由于殘余水分受到某種引力的束縛,其飽和蒸汽壓則是不同程度的降低,因而干燥速度明顯下降。雖然提高制品溫度促進殘余水分的氣化,但若超過某極限溫度,生物活性也可能急劇下降。保證制品安全的燥溫度要由實驗來確定。通常我們在第二階段將板溫+30℃左右,并保持恒定。在這一階段初期,由于板溫升高,殘余水分少又不易氣化,因此制品溫度上升較快。但隨著制品溫度與板溫逐漸靠攏,熱傳導(dǎo)變得更為緩慢,需要耐心等待相當(dāng)長的一段時間。實踐經(jīng)驗表明。冷凍干燥機在設(shè)計上注重人性化,操作界面友好,方便用戶快速上手。寧波醫(yī)藥凍干機供應(yīng)商
冷干機采用先進的制冷技術(shù),確保在低溫環(huán)境下也能實現(xiàn)高效的干燥效果。南京大型凍干機廠家直供
制冷迅速。溫度低。在加熱升溫過程中。由于制冷的迅速,導(dǎo)致制冷和加熱,溫度控制不均勻。溫度誤差比較大。比如擱板控制在-20℃。當(dāng)制冷端打開,瞬間降到-30℃有可能的。然后在通過加熱板慢慢升到-20℃。電加熱熱的比較快,造成驟冷驟熱,一般對溫度敏感的物料會造成融化或者塌縮等現(xiàn)象。有些*物甚至是失活。所以我建議一般對溫度敏感的物料,建議不用電加熱的凍干機。雖然便宜一些。但是性能比較差。硅油凍干機跟電加熱相比,除了造價稍微貴一點點。性能完勝!硅油為介質(zhì)的凍干機,制冷制熱都非??煽?。溫度可以控制在1℃以內(nèi)。不會對物料造成傷害。真正的凍干機就應(yīng)該以硅油為傳熱介質(zhì)的!生產(chǎn)型凍干機。生產(chǎn)型凍干機造價比較昂貴,使用成本比較高。一般大企業(yè)采用。凍干機凍干室的選擇凍干室種類用途特點適用性功能1壓蓋托盤凍干室各種西林瓶,批量樣品或凍干瓶3個凍干盤,氣動壓蓋原動壓蓋,樣品升溫和冷卻可調(diào)可用于6,12和18升凍干機2常用凍干室凍干室:燒瓶凍干,某些西林瓶和安瓿瓶凍干室:12,16,18接口或透明塊體盤凍干室:小體積或大體積容器凍干室可用于6,12和18升凍干機3多通道凍干室多通管:小型凍干燒瓶,西林瓶和安瓿瓶多通管:12。南京大型凍干機廠家直供