凍干機(jī)起源于19世紀(jì)20年代的真空冷凍干燥技術(shù)經(jīng)歷了幾十年的起伏和徘徊后,在***的20年中取得了長(zhǎng)足進(jìn)展。進(jìn)入21世紀(jì),真空凍干技術(shù)憑借其它干燥方法無法比擬的優(yōu)點(diǎn),越來越受到人們的青睞,除了在醫(yī)藥、生物制品、食品、血液制品、活性物質(zhì)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用外,其應(yīng)用規(guī)模和領(lǐng)域還在不斷擴(kuò)大中。為此,真空冷凍干燥必將成為21世紀(jì)的重要應(yīng)用技術(shù)。干燥的方法多種多樣,如曬干、煮干、烘干、噴霧干燥和真空干燥等,但普通干燥方法通常都在0℃以上或更高的溫度下進(jìn)行。干燥所得的產(chǎn)品一般都存在體積縮小、質(zhì)地變硬的問題,易揮發(fā)的成分大部分會(huì)損失掉,一些熱敏性的物質(zhì)發(fā)生變性、失活,有些物質(zhì)甚至發(fā)生了氧化。因此,干燥后的產(chǎn)品與干燥前相比,在性狀上有很大的差別。凍干法則基本上在0℃以下進(jìn)行,即在產(chǎn)品凍結(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行,只在后期降低產(chǎn)品的殘余水份含量時(shí),才讓產(chǎn)品升至0℃以上的溫度,但一般不超過40℃。工業(yè)嵌入式操作系統(tǒng),操作響應(yīng)速度快,存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量大;呼和浩特電加熱真空冷凍干燥機(jī)真空度低
冷凍干燥機(jī)分類冷凍干燥機(jī)結(jié)構(gòu)上分鐘罩型凍干機(jī):凍干腔和冷阱為分立的上下結(jié)構(gòu),凍干腔沒有預(yù)凍功能。該類型的凍干機(jī)在物料預(yù)凍結(jié)束后轉(zhuǎn)入干燥過程時(shí)需要人工操作。大部分實(shí)驗(yàn)型凍干機(jī)都為鐘罩型,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低。凍干腔多數(shù)使用透明有機(jī)玻璃罩,便于觀察物料的凍干情況。原位型凍干機(jī):凍干腔和冷阱為兩個(gè)**的腔體,凍干腔中的擱板帶制冷功能,物料置入凍干腔后,物料的預(yù)凍、干燥過程無需人工操作。該類型凍干機(jī)的制作工藝復(fù)雜,制造成本高,但原位型凍干機(jī)是凍干機(jī)發(fā)展方向,是進(jìn)行凍干工藝摸索的理想選擇,特別適用于醫(yī)藥、生物制品及其他特殊產(chǎn)品的凍干。a、普通型b、多歧管型c、壓蓋型鄭州電加熱真空冷凍干燥機(jī)設(shè)備穩(wěn)定性強(qiáng),適應(yīng)各種生產(chǎn)環(huán)境。
蛋白質(zhì)凍干工藝總結(jié)溶液在凍干機(jī)冷凍過程中溶質(zhì)和溶劑存在一個(gè)相互相分離的過程,大多數(shù)凍干藥品是以水為溶液,所以以水為例來說明溶液的凝結(jié)過程。隨著降溫的下降到某一溫度時(shí),水開始結(jié)晶,這時(shí)的溫度是制品的過冷溫度。由于結(jié)晶放熱,制品溫度開始升高后下降,隨著水結(jié)晶的增加,溶液的濃度增加(為了有利于干燥,一般凍干產(chǎn)品溶液配制成固體物質(zhì)4%-15%的稀溶液)。此外,根據(jù)產(chǎn)品的性質(zhì)不同,這時(shí)有兩種情況:1)溶質(zhì)可以結(jié)晶的產(chǎn)品,隨著制品溫度的下降,稀溶液變?yōu)闈馊芤海⒅鸩匠蔀轱柡腿芤海瑴囟壤^續(xù)降低時(shí),由于溶解度降低,將會(huì)有溶質(zhì)析出,***成為冰晶體和溶質(zhì)結(jié)晶體的共晶混合物,晶體的大小和冷凍速率有關(guān),這時(shí)的溫度是產(chǎn)品的共晶溫度。這個(gè)過程也是一個(gè)放熱過程,在冷凍曲線上也出現(xiàn)過冷和平臺(tái)。2)溶質(zhì)不結(jié)晶的產(chǎn)品,隨著制品溫度的下降,稀溶液變?yōu)闈馊芤海瑴囟壤^續(xù)降低時(shí),溶液為玻璃態(tài)形式凍結(jié),這時(shí)的溫度是產(chǎn)品的凍結(jié)溫度。在冰晶的間隙中就形成了微觀的玻璃結(jié)構(gòu)。
普通擱板型:物料散裝于物料盤中,適用于食品、中草藥、粉末材料的凍干。帶壓蓋裝置型:適合西林瓶裝物料的干燥,凍干準(zhǔn)備時(shí),按需要將物料分裝在西林瓶中,浮蓋好瓶蓋后進(jìn)行冷凍干燥,干燥結(jié)束后操作壓蓋機(jī)構(gòu)壓緊瓶蓋,可避免二次污染、重新吸附水分,易于長(zhǎng)期保存。多歧管型:在干燥室外部接裝燒瓶,對(duì)旋凍在瓶?jī)?nèi)壁的物料進(jìn)行干燥,這時(shí)燒瓶作為容器接在干燥箱外的歧管上,燒瓶中的物料靠室溫加熱,通過多歧管開關(guān)裝置,可按需要隨時(shí)取下或裝上燒瓶,不需要停機(jī)。帶預(yù)凍功能型:物料預(yù)凍過程,冷阱作為預(yù)凍腔預(yù)凍物料,在干燥過程,冷阱為捕水器,捕獲物料溢出的水分。帶預(yù)凍功能的凍干機(jī),冷凍干燥過程物料的預(yù)凍、干燥等均在凍干機(jī)上完成,凍干機(jī)使用效率高,節(jié)省了低溫冰箱的費(fèi)用。可裝物料:1.2L(料厚10mm)。
三、生物技術(shù)領(lǐng)域:冷凍干燥包括血清、血漿、疫苗、酶、***、***等藥品的生產(chǎn);生物化學(xué)的檢查藥品、免疫學(xué)及細(xì)菌學(xué)的檢查藥品;血液、細(xì)菌、動(dòng)脈、骨骼、皮膚、角膜、神經(jīng)組織及各種***長(zhǎng)期保存。四、化工領(lǐng)域超微細(xì)粉末功能材料,如光導(dǎo)纖維、超導(dǎo)材料、微波介質(zhì)材料、磁粉以及能加速反應(yīng)工程的催化劑的處理等。五、食品領(lǐng)域用于保持食物色、香、味和營(yíng)養(yǎng)成分以及能迅速?gòu)?fù)水的咖啡、調(diào)料、肉類、海產(chǎn)品、果蔬的凍干。這一優(yōu)良性能在方便快餐食品中體現(xiàn)尤為出色,表現(xiàn)出了強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭,如日本的方便食品中約有50%是冷凍干燥食品。設(shè)備操作簡(jiǎn)便,自動(dòng)化程度高,減少人工干預(yù)。成都方倉真空冷凍干燥機(jī)易于清潔
設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,節(jié)省空間。呼和浩特電加熱真空冷凍干燥機(jī)真空度低
超過0.3毫巴時(shí),產(chǎn)品可能熔化,此時(shí)應(yīng)發(fā)出真空?qǐng)?bào)警信號(hào),切斷對(duì)產(chǎn)品的加熱,甚至啟動(dòng)冷凍機(jī)對(duì)凍干腔體進(jìn)行降溫,以保護(hù)產(chǎn)品不致發(fā)生熔化。我們知道產(chǎn)品在干燥一段時(shí)間之后,會(huì)形成上面的干燥層和下面的凍結(jié)層,凍結(jié)層的產(chǎn)品繼續(xù)干燥時(shí),升華的氣流必需通過干燥層,如果產(chǎn)品凍結(jié)成晶態(tài),則由于晶體之間有間隙,升華氣流能較順利地通過,不影響產(chǎn)品的繼續(xù)干燥。如果產(chǎn)品凍結(jié)成玻璃態(tài),則由于玻璃態(tài)/無定型物質(zhì)幾乎無間隙,升華氣流沒有通道,產(chǎn)品的繼續(xù)干燥將受到影響,干燥會(huì)失敗。為了解決蛋白凍干在形成玻璃態(tài)過程中升華氣流通道阻滯的問題,我們需要去玻璃化,因此蛋白在預(yù)凍過程中需要引入退火機(jī)制。退火能夠促進(jìn)結(jié)晶增長(zhǎng),擴(kuò)大升華孔道,減小升華阻力,縮短凍干時(shí)間,并且容易獲得優(yōu)雅的外觀。退火過程中存在兩個(gè)變化,非晶態(tài)物質(zhì)在高于Tg’時(shí)粘度會(huì)隨溫度升高而降低,從而發(fā)生流動(dòng)、聚合;晶態(tài)的物質(zhì),小的冰晶分子會(huì)向大的冰晶遷移。呼和浩特電加熱真空冷凍干燥機(jī)真空度低