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)既可以相互轉換又可以共存。當水在三相點(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,使預先凍結的物料中的水分,不經過冰的融化,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、復水性極好、含水分極少,相應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,真空冷凍干燥技術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,是將燥的物質在低溫下快速凍結,然后在適當的真空環(huán)境,使凍結的水分子直接升華成為水蒸氣逸出的過程。冷凍干燥得到的產物稱作凍干物(lyophilizer),該過程稱作凍干(lyophilization)。物質在干燥前始終處于低溫(凍結狀態(tài)),同時冰晶均勻分布于物質中,升華過程不會因脫水而發(fā)生濃縮現象,避免了由水蒸氣產生泡沫、氧化等副作用。干燥物質呈干海綿多孔狀。冷凍干燥機具有智能控制系統(tǒng),可實現遠程監(jiān)控和操作,提高生產效率。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品質量。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器的正常負荷。此現象在夏季尤為。制品的凍結處于靜止狀態(tài)。經驗證明,過冷現象容易發(fā)生至使制品溫度雖已達到共晶點。但溶質仍不結晶,為了克服過冷現象,制品凍結的溫度應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。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,物料能夠去除多余水分,提高產品的穩(wěn)定性和純度。
凍干機的選型凍干機主機的選擇根據凍干機的用途選型:1.實驗室型。2.中試型。3生產型。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℃。多數采用透明鐘罩式的亞克力桶,可以觀察到盤裝物料。物料預凍和干燥均需移位,沒有溫度控制功能。嚴格上來講,不算是一個完整的凍干機。受臺式機內部空間限制,這種機器做不到-80℃的預凍。立式凍干機的由于內部空間大,可以做成-80℃的預凍。而且由于內部空間大,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。國內一般中試型凍干機分兩種。一種是采用電加熱為加熱介質的升溫系統(tǒng)。一種是以硅油為加熱介質的系統(tǒng)。外形上看,有方艙和圓倉的,圓倉目前國內以基本淘汰。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,如果一臺設備發(fā)生故障,不會影響其它設備的正常運行。間歇式凍干設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,因此設備利用率低,生產效率也不高。凍干機連續(xù)式凍干設備近年來,國內外開始探索和使用連續(xù)式真空冷凍干燥設備。連續(xù)式設備的特點是適于品種單一而產量龐大、原料充足的產品生產,特別適合漿狀和顆粒狀制品的生產。連續(xù)式設備容易實現自動化控制,簡化了人工操作和管理,其主要缺點是成本高。凍干機現狀與展望編輯隨著GMP認證的結束,國產的醫(yī)*用凍干設備進入了現代化階段,功能齊全、工作可靠、性能穩(wěn)定,可實現在線清洗(CIP)或蒸汽消毒**(SIP),各項技術指標都能滿足生物制品和*品凍干生產的需要。相比之下,國外凍干設備的品種規(guī)格比國內多,配套設備齊全,節(jié)能型結構比較精致,連續(xù)式凍干設備生產量大。為保證凍干產品的質量和節(jié)能,常采用凍干設備與其它干燥設備組合在一起的組合凍干設備,例如噴霧凍干設備。在未來,如何在保證產品質量的前提下,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。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)的水在物理化學性質上有所不同,殘余水分包括了化學結合之水與物理結合之水,諸如化合的結晶水結晶、蛋白質通過氫鍵結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,熱傳導變得更為緩慢,需要耐心等待相當長的一段時間。實踐經驗表明。冷凍干燥機在設計上注重人性化,操作界面友好,方便用戶快速上手。寧波醫(yī)藥凍干機供應商
冷干機采用先進的制冷技術,確保在低溫環(huán)境下也能實現高效的干燥效果。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!硅油為介質的凍干機,制冷制熱都非??煽?。溫度可以控制在1℃以內。不會對物料造成傷害。真正的凍干機就應該以硅油為傳熱介質的!生產型凍干機。生產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