三、冷凍干燥機(jī)工作原理冷凍干燥是利用升華的原理進(jìn)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)境下,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)。凍干機(jī)的工作原理(如下圖所示)是:液體制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻物質(zhì)的熱量后,汽化成低壓低溫的蒸汽,被壓縮機(jī)吸入,壓縮成高溫高壓的蒸汽后排入冷凝器,在冷凝器中向向冷卻介質(zhì)(水或空氣)放熱,冷凝為高壓液體,經(jīng)節(jié)流裝置節(jié)流為低壓低溫的液體,再次進(jìn)入蒸發(fā)器吸熱汽化。四、冷凍干燥機(jī)選型指南1、凍干面積凍干機(jī)型號(hào)中的數(shù)字**該型號(hào)凍干機(jī)的凍干面積,例如,LGJ-18C型凍干機(jī)的凍干面積為0.18㎡。用戶應(yīng)根據(jù)自己的需要,通過計(jì)算來確定需用多大凍干面積的凍干機(jī)。例如每批需凍干1.8公斤(升)液體量的產(chǎn)品,用物料盤裝載物料,每盤裝載10㎜厚,則可計(jì)算得凍干板層的負(fù)荷面積:A(面積,㎡)=V(體積,m)/H(高度,m)=0.0018m/0.01m=0.18㎡即需選用板層負(fù)荷面積為0.18㎡的凍干機(jī)。真空冷凍干燥機(jī)的安全防護(hù)裝置周全,過載保護(hù)、漏電保護(hù)等功能確保操作過程安全無虞。陜西納米材料真空冷凍干燥機(jī)環(huán)保防腐
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(jìn)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(shí)冰晶均勻分布于物質(zhì)中,升華過程不會(huì)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,體積基本不變,極易溶于水而**原狀。在大程度上防止干燥物質(zhì)的理化和生物學(xué)方面的變性。冷凍干燥機(jī)系由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、電器儀表控制系統(tǒng)所組成。主要部件為干燥箱、凝結(jié)器、冷凍機(jī)組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。它的工作原理是將燥的物品先凍結(jié)到三相點(diǎn)溫度以下,然后在真空條件下使物品中的固態(tài)水份(冰)直接升華成水蒸氣,從物品中排除,使物品干燥。物料經(jīng)前處理后,被送入速凍倉凍結(jié),再送入干燥倉升華脫水,之后在后處理車間包裝。真空系統(tǒng)為升華干燥倉建立低氣壓條件,加熱系統(tǒng)向物料提供升華潛熱,制冷系統(tǒng)向冷阱和干燥室提供所需的冷量。本設(shè)備采用**輻射加熱,物料受熱均勻。深圳藥品真空冷凍干燥機(jī)易于清潔真空冷凍干燥機(jī)的排水管道具有防堵塞設(shè)計(jì),防止冷凝水結(jié)冰或雜質(zhì)堵塞管道影響排水順暢。
4、極限真空度極限真空度體現(xiàn)凍干機(jī)的泄漏情況及真空泵的抽氣效率。凍干箱的真空度,過去的觀點(diǎn)認(rèn)為真空度是越高越好,現(xiàn)在的觀點(diǎn)認(rèn)為真空度應(yīng)在一個(gè)合理的范圍之內(nèi)。真空度太高了,不利于傳熱,干燥速度反而下降,但無論如何凍干箱的空載極限真空度應(yīng)達(dá)到15Pa以上。5、抽真空時(shí)間凍干箱空載的抽空速度,應(yīng)在半小時(shí)之內(nèi)從大氣壓抽到15Pa。6、板層溫度均勻性及平整度:板層溫度的均勻性和平整度,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的均一性有很大的影響,溫度均勻性和平整度越好,則凍干產(chǎn)品質(zhì)量的均一性也越好。凍干機(jī)擱板溫度控制有加熱器型和中間流體型,采用中間流體控制板層的凍干機(jī)擱板溫度均勻性和平整度好,這種凍干機(jī)板層為空心夾層結(jié)構(gòu),板層的制冷和加熱均通過中間流體在板層內(nèi)部的流體通道循環(huán)來實(shí)現(xiàn),因此板層溫度均勻一致。冷凍干燥機(jī)就采用擱板中間流體的技術(shù)。鐘罩型凍干機(jī)的擱板溫度控制基本上都是采用加熱器,板層溫度一致性稍差。但總體而言,醫(yī)藥用凍干機(jī)板層溫差應(yīng)控制在±1.5℃,板內(nèi)溫差為±1℃,食品凍干機(jī)可適當(dāng)放寬。
硅油經(jīng)電熱管加熱后,由媒體泵輸送至干箱擱板中的媒體導(dǎo)管,對(duì)制品進(jìn)行加溫,提供升華熱,當(dāng)凍結(jié)時(shí),則由冷卻排管對(duì)硅油進(jìn)行降溫,由媒體泵輸送至干燥箱擱板中心的媒體導(dǎo)管,對(duì)制品進(jìn)行冷卻及凍結(jié)。電器儀表控制系統(tǒng)為機(jī)電一體化設(shè)計(jì),由一個(gè)工控電機(jī)控制,所有的擱板溫度、媒體溫度、制品溫度均可在集中的顯示上顯示出來,具體的調(diào)節(jié)控制請(qǐng)參考系統(tǒng)說明書。三、凍干的基本原理與實(shí)踐對(duì)凍干制品的質(zhì)量要求是:生物活性不變、外觀色澤均勻、形態(tài)飽滿、結(jié)構(gòu)牢固、溶解速度快,殘余水分低。要獲得高質(zhì)量的制品,對(duì)凍干的理論和工藝應(yīng)有一個(gè)比較的了解。凍干工藝包括預(yù)凍、升華和再干凍三個(gè)分階段。合理面有效地縮短凍干的周期在工業(yè)生產(chǎn)上具有明顯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。(一)制品的凍結(jié)溶液速凍時(shí)(每分鐘降溫10~50℃),晶粒保持在顯微鏡下可見的大小;相反慢凍時(shí)(1℃/分),形成的結(jié)晶肉眼可見。粗晶在升華留下較大的空隙,可以提高凍干的效率,細(xì)晶在升華后留下的間隙較小,使下層升華受阻,速成凍的成品粒子細(xì)膩,外觀均勻,比表面積大,多孔結(jié)構(gòu)好,溶解速度快,便成品的引濕性相對(duì)也要強(qiáng)些。**在凍干機(jī)中預(yù)凍在兩種方式:一種是制品與干燥箱同時(shí)降溫,。真空冷凍干燥機(jī)的真空泵是關(guān)鍵部件,負(fù)責(zé)抽出倉內(nèi)空氣和水汽,維持所需的真空度。
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℃。真空冷凍干燥機(jī)的加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)巧妙,在升華階段提供適宜熱量,加速冰轉(zhuǎn)化為水蒸氣的過程。陜西納米材料真空冷凍干燥機(jī)環(huán)保防腐
智能化數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng),自動(dòng)保存凍干數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)記錄并顯示冷阱溫度曲線、樣品溫度曲線、真空度曲線。陜西納米材料真空冷凍干燥機(jī)環(huán)保防腐
真空冷凍干燥技術(shù)是一種結(jié)合了冷凍和真空干燥的復(fù)雜技術(shù),應(yīng)用于食品工業(yè)中以保存對(duì)熱敏感的物料。該技術(shù)通過先將溶劑(通常是水)在低溫下結(jié)晶,隨后直接從固態(tài)升華進(jìn)入氣態(tài)來實(shí)現(xiàn)干燥,從而有效保留食品原有的營養(yǎng)成分、色澤、風(fēng)味及結(jié)構(gòu)。01凍干食品的***凍干技術(shù)因其能有效保持食品品質(zhì)而成為食品保存領(lǐng)域的重要方法。它適用于各種類型的食品,包括肉類、蔬菜、水果、菌類以及微粉末等。此過程不僅保留了食品的新鮮度和營養(yǎng)價(jià)值,還能延長其保質(zhì)期,特別適合那些不宜采用高溫處理的食品,如易變質(zhì)的生物活性物質(zhì)。凍干食品的***在于保留了食品原有的口感、質(zhì)地和營養(yǎng)價(jià)值,復(fù)水性好,易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。然而,這一過程也面臨著成本高、能耗大等挑戰(zhàn),尤其是在大規(guī)模生產(chǎn)中,優(yōu)化工藝參數(shù)和提高效率顯得尤為重要。一、營養(yǎng)保存凍干技術(shù)在保留食品功能性成分如維生素、抗氧化劑和脂肪酸方面表現(xiàn)出色,有助于延遲食品存儲(chǔ)期間的脂質(zhì)氧化,保持食品的功能性和營養(yǎng)價(jià)值。例如,對(duì)人乳進(jìn)行凍干處理的研究表明,雖然凍干會(huì)輕微影響總抗氧化能力,但對(duì)乳鐵蛋白含量、脂肪酸組成和溶菌酶活性的影響較小,且凍干后的人乳在一定條件下儲(chǔ)存時(shí),大部分生物活性物質(zhì)仍能保持穩(wěn)定。陜西納米材料真空冷凍干燥機(jī)環(huán)保防腐