冷冻干燥的基本原理是基于水的三态变化。水有固态、液态和气态,三种状态既可以相互转换又可以共存。当水在三相点(温度为℃,水蒸气压为)时,水、冰、水蒸气三者可共存且相互平衡。在高真空状态下,利用升华原理,使预先冻结的物料中的水分,不经过冰的融化,直接以冰态升华为水蒸汽被除去,从而达到冷冻干燥的目的。冻干制品呈海绵状、无干缩、复水性极好、含水分极少,相应包装后可在常温下长时间保存和运输。由于真空冷冻干燥具有其它干燥方法无可比拟的***,因此该技术问世以来越来越受到人们的青睐,在医*、生物制品和食品方面的应用已日益。血清、菌种、中西医*等生物制品多为一些生物活性物质,真空冷冻干燥技术也为保存生物活性提供了良好的解决途径。详解冷冻干燥是利用升华的原理进行干燥的一种技术,是将燥的物质在低温下快速冻结,然后在适当的真空环境,使冻结的水分子直接升华成为水蒸气逸出的过程。冷冻干燥得到的产物称作冻干物(lyophilizer),该过程称作冻干(lyophilization)。物质在干燥前始终处于低温(冻结状态),同时冰晶均匀分布于物质中,升华过程不会因脱水而发生浓缩现象,避免了由水蒸气产生泡沫、氧化等副作用。干燥物质呈干海绵多孔状。冷冻干燥机采用环保型制冷剂,降低了对环境的污染,符合可持续发展理念。实验冻干机定制
所以真空冷冻干燥机要配置一套真空系统和低温系统,因而投资费用和运转费用都比较高。冻干机冻干机应用编辑真空冷冻干燥技术在生物工程、医*工业、食品工业、材料科学和农副产品深加工等领域有着的应用。*品冷冻干燥包括西*和中*两部分。西*冷冻干燥在国内已经得到了一定的发展,很多较大型的制*厂都有冷冻干燥设备。在针剂方面,冷冻干燥工艺采用的比较多,提高了*品质量和贮存期限,给医患双方都带来了利益。但目前冻干*品的品种不多,产品价格燥工艺不**。在中*方面,目前还只局限在人参、鹿茸、山*、冬虫夏草等少量中*材的冻干,大量的中成*还没有采用冻干工艺,与国外差距较大。日本几年前就开展了“汉*西制”,改变了中*的熬制方法,解决了中*不能制成针剂或片剂的传统,也解决了中*不治急病的难题,因此我国中*冻干工艺及产品的研究很有潜力可挖。在生物技术产品领域,冻干技术主要用于血清、血浆、*苗、酶、、等*品的生产;生物化学的检查*品、免*学及**学的检查*品;血液、**、动脉、骨骼、皮肤、角膜、神经**及各种长期保存等。冻干机冻干机的种类编辑冻干机间歇式冻干设备间歇式冻干设备适合多品种小批量生产,特别是在食品领域适用于季节性强的食品生产。上海实验冻干机厂家直供该设备在医药行业中,可用于制备活性疫苗和生物制剂,为人类的健康事业做出贡献。
便成品的引湿性相对也要强些。*品在冻干机中预冻在两种方式:一种是制品与干燥箱同时降温;另一种是待干燥箱搁板降温至-40℃左右,再将制品放入。前者相当于慢冻,后者则介于速冻与慢冻之间,因而常被采用,以兼顾冻干效率与产品质量。此法的缺点是制品入箱时,空气中的水蒸气将迅速地凝结在搁板上,而在升华初期,若板升温较快,由于大面积的升华将有可能超越凝结器的正常负荷。此现象在夏季尤为。制品的冻结处于静止状态。经验证明,过冷现象容易发生至使制品温度虽已达到共晶点。但溶质仍不结晶,为了克服过冷现象,制品冻结的温度应低于共晶点以下一个范围,并需保持一段时间,以待制品完全冻结。二升华的条件与速度冰在一定温度下的饱和蒸汽压大于环境的水蒸气分压时即可开始升华;比制品温更低的凝结器对水蒸气的抽吸与捕获作用,则是维护升所必需的条件。气体分子在两次连续碰撞之间所走的距离称为平均自由程,它与压力成反比。在常压下,其值很小,升华的水分子很容易与气体碰撞又返回到蒸汽源表面,因而升华速度很漫。随着压力降低13.**a以下,平均自由程增大105倍,使升华速度加快,飞离出来的水分子很少改变自己的方面,从而形成了定向的蒸汽流。
使下层升华受阻,速成冻的成品粒子细腻,外观均匀,比表面积大,多孔结构好,溶解速度快,便成品的引湿性相对也要强些。**在冻干机中预冻在两种方式:一种是制品与干燥箱同时降温;另一种是待干燥箱搁板降温至-40℃左右,再将制品放入,前者相当于慢冻,后者则介于速冻与慢冻之间,因而常被采用,以兼顾冻干效率与产品质量。此法的缺点是制品入箱时,空气中的水蒸气将迅速地凝结在搁板上,而在升华初期,若板升温较快,由于大面积的升华将有可能超越凝结器的正常负荷。此现象在夏季尤为。制品的冻结处于静止状态。经验证明,过冷现象容易发生致使制品温度虽已达到共晶点,但溶质仍不结晶,为了克服过冷现象,制品冻结的温度应低于共晶点以下一个范围,并需保持一段时间,以待制品完全冻结。预冻温度:进行真空冷冻干燥,必须保证预冻温度足够低。由于物料的多样性,对有共晶点的物料,一般的处理方法是低于共晶点的5至10摄氏度;对于不存在共晶点的物料(以非晶态、玻璃态或两种状态共存)就需要进行多次试验,确认预冻温度。预冻时间:整个预冻需要持续一段时间,物料的冻结过程也是一个放热的过程。为了能使预冻的效果更好,通常在达到预冻温度的时候,保持一段时间。该设备能够处理各种形态的物料,如粉末、颗粒、液体等。
在大量升华过程,虽然搁板和制品温度有很大悬殊,但由于板温、凝结器温度和真空温度基本不变,因而升华吸热比较稳定,制品温度相对恒定。随着制品自上而下层层干燥,冰层升华的阻力逐渐增大。制品温度相应也会小幅上升。直至用肉眼已不到冰晶的存在。此时90%以上的水分已除去。大量升华的过程至此已基本结束,为了确保整箱制品大量升华完毕,板温仍需保持一个阶段后再进行第二阶段的升温。剩余百分之几的水分称残余水分,它与自由状态的水在物理化学性质上有所不同,残余水分包括了化学结合之水与物理结合之水,诸如化合的结晶水结晶、蛋白质通过氢键结合的水以及固体表面或毛细管中吸附水等。由于残余水分受到某种引力的束缚,其饱和蒸汽压则是不同程度的降低,因而干燥速度明显下降。虽然提高制品温度促进残余水分的气化,但若超过某极限温度,生物活性也可能急剧下降。保证制品安全的燥温度要由实验来确定。通常我们在第二阶段将板温+30℃左右,并保持恒定。在这一阶段初期,由于板温升高,残余水分少又不易气化,因此制品温度上升较快。但随着制品温度与板温逐渐靠拢,热传导变得更为缓慢,需要耐心等待相当长的一段时间。实践经验表明。该设备结构紧凑,占地面积小,适用于实验室和小批量生产。无锡实验室冻干机
冷冻干燥机适用于医药、食品、化工等多个行业,具有广泛的应用前景。实验冻干机定制
通常的时间为2小时左右,当然这只是一个估计经验值,具体需要根据物料的特性进行计算。预冻速率:速率与物料有很大的关系,缓慢冷冻产生的冰晶较大,干燥速率较快,对于普通的**的冻干很有帮助;而较为快速冷冻产生的冰晶就较小,对应的干燥速率较慢,对于生物制品干燥的效果较好。对于速率的调整需要针对不同的物料进行区分,如生物细胞就不能过慢的冷冻,会造成其蛋白质的变性,生命体死亡,我们称这种现象为溶质效应,是需要我们在真空冷冻干燥需要避免的。二升华的条件与速度冰在一定温度下的饱和蒸汽压大于环境的水蒸气分压时即可开始升华;比制品温更低的凝结器对水水蒸气的抽吸与捕获作用,则是维持升华所必需的条件。气体分子在两次连续碰撞之间所走的距离称为平均自由程,它与压力成反比。在常压下,其值很小,升华的水分子很容易与气体碰撞又返回到蒸汽源表面,因而升华速度很漫。随着压力降低13.**a以下,平均自由程增大105倍,使升华速度加快,飞离出来的水分子很少改变自己的方面,从而形成了定向的蒸汽流。真空泵在冻干机中起着抽除长久气体的作用,以维护升华所必需的低压强。1g水蒸气在常压下为.**a时却膨胀为10000升。实验冻干机定制