冷冻干燥机冷阱温度冷阱是冷冻干燥过程捕获水分的装置,理论上讲,冷阱温度越低,冷阱的捕水能力越强,但冷阱温度低,对制冷要求高,机器成本及运转费用高。实验系列冷冻干燥机的冷阱温度主要有-50℃左右、-80℃左右等几个档次。冷阱温度为-50℃的冻干适用于一些容易冻干的产品,冷阱温度为-60℃左右的冻干机适用于大部分产品的冻干,冷阱温度为-80℃的冻干适用于一些特殊产品的冻干。冷阱温度对捕水能力的影响实验表明冷阱温度从-35℃下降到-55℃,捕水能力有提升明显,冷阱温度低于-55℃,冷阱的捕水能力提升不明显。因此,在没有特殊需求的情况下,选用冷阱温度-50℃左右是理想的选择。上海继谱冷冻干燥机中VFD-2000型冷冻干燥机的冷阱温度≤-55℃,FD-21-80系列、LCFD-2000A系列的冷冻干燥机的冷阱温度≤-80℃,并且采用混合工质制冷技术,在同样制冷机组的情况下,制冷温度低、制冷量大、工作稳定性高、故障率低。上海继谱冷冻干燥机还包括有冷阱温度≤-50℃的FD-1A-50型冷冻干燥机,适用于一些容易冻干的产品的冻干。FD-2A-80型冷冻干燥机的冷阱温度≤-80℃,特别适用于医药和特殊产品的冻干。经冷冻干燥处理后的样品易于长期稳定保存,加水后迅速恢复冻干前状态并保持原有生化特性。北京食品真空冷冻干燥机型号
硅油经电热管加热后,由媒体泵输送至干箱搁板中的媒体导管,对制品进行加温,提供升华热,当冻结时,则由冷却排管对硅油进行降温,由媒体泵输送至干燥箱搁板中心的媒体导管,对制品进行冷却及冻结。电器仪表控制系统为机电一体化设计,由一个工控电机控制,所有的搁板温度、媒体温度、制品温度均可在集中的显示上显示出来,具体的调节控制请参考系统说明书。三、冻干的基本原理与实践对冻干制品的质量要求是:生物活性不变、外观色泽均匀、形态饱满、结构牢固、溶解速度快,残余水分低。要获得高质量的制品,对冻干的理论和工艺应有一个比较的了解。冻干工艺包括预冻、升华和再干冻三个分阶段。合理面有效地缩短冻干的周期在工业生产上具有明显的经济价值。(一)制品的冻结溶液速冻时(每分钟降温10~50℃),晶粒保持在显微镜下可见的大小;相反慢冻时(1℃/分),形成的结晶肉眼可见。粗晶在升华留下较大的空隙,可以提高冻干的效率,细晶在升华后留下的间隙较小,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,。北京食品真空冷冻干燥机型号真空冷冻干燥机的冷凝系统能高效捕捉升华的水汽,使其凝结成冰,防止水汽影响真空度。
冷冻干燥机升华过程在升温的第一阶段(大量升华阶段),制品温度要低于其共晶点一个范围。因此搁板温要加以控制,若制品已经部分干燥,但温度却超过了其共晶点,此时将发生制品融化现象,而此时融化的液体,对冰饱和,对溶质却未饱和,因而干燥的溶质将迅速溶解进去,***浓缩成一薄僵块,外观极为不良,溶解速度很差,若制品的融化发生在大量升华后期,则由于融化的液体数量较少,因而**燥的孔性固体所吸收,造成冻干后块状物有所缺损,加水溶解时仍能发现溶解速度较慢。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。
冻干法具有如下***:*许多热敏性的物质不会发生变性或失活。*在低温下干燥时,物质中的一些挥发性成分损失很小。*在冻干过程中,微生物的生长和酶的作用无法进行,因此能保持原来的性状。*由于在冻结的状态下进行干燥,因此体积几乎不变,保持了原来的结构,不会发生浓缩现象。*由于物料中水分在预冻以后以冰晶的形态存在,原来溶于水中的无机盐类溶解物质被均匀地分配在物料之中。升华时,溶于水中的溶解物质就析出,避免了一般干燥方法中因物料内部水分向表面迁移所携带的无机盐在表面析出而造成表面硬化的现象。*干燥后的物质疏松多孔,呈海绵状,加水后溶解迅速而完全,几乎立即**原来的性状。*由于干燥在真空下进行,氧气极少,因此一些易氧化的物质得到了保护。*干燥能排除95%~99%以上的水分,使干燥后产品能长期保存而不致变质。*因物料处于冻结状态,温度很低,所以供热的热源温度要求不高,采用常温或温度不高的加热器即可满足要求。如果冷冻室和干燥室分开时,干燥室不需绝热,不会有很多的热损失,故热能的利用很经济。缺点正所谓没有完美的技术,真空冷冻干燥技术的主要缺点是成本高。由于它需要真空和低温条件。此干燥机在制备化妆品原料时备受青睐,能保持原料的活性和功效,提升化妆品品质。
记录抽真空至真空度为10Pa的时间。(3)继续进行抽真空,并记录极限真空度。判定标准:(1)当冷凝器到达-45℃时,真空度从大气压抽到10Pa,所需要的时间≤30min。(2)极限真空度值≤1Pa。抽气所需时间与极限真空测试结果如表4所示。由表4可以看出,冻干机抽气用时26min,符合抽气时间小于30min的要求,极限真空小于1Pa,该确认方法可真实反映冻干机抽真空性能良好。系统真空泄漏率测试当冻干机进行抽真空时,若系统有泄漏,将会影响产品冻干效果,对系统进行真空泄漏率测试,可以考察冻干机整体的泄漏状况,测试步骤如下:(1)对冷凝器进行降温,使其降温至-40℃以下。(2)当冻干箱加热至40℃以上时,开启真空泵进行抽真空,使真空度到达极限真空,并停止抽真空,关闭中隔阀进行保压,记录开始时间和真空度。(3)待30min后,记录冻干箱真空度,并按照公式计算真空泄漏率。系统真空泄漏率计算公式:Q=△P×V/tPa·m3/s;Q:泄漏率;△P:压差(P2-P1);V:箱体容积;t:所需时间;P2:30min后箱内真空度。判定标准:真空泄漏率应≤Pa·m3/s。系统真空泄漏率测试结果如表5所示。由表5可以看出,系统真空泄漏率喂Pa·m3/s,远小于规定的Pa·m3/s。具备热循环保护功能,采用优异加热材料和模糊PID控制算法,控温更精确。北京食品真空冷冻干燥机型号
真空冷冻干燥机的加热系统设计巧妙,在升华阶段提供适宜热量,加速冰转化为水蒸气的过程。北京食品真空冷冻干燥机型号
冷冻干燥机升华条件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13.3Pa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1.25L而在13.3Pa时却膨胀为10000升,普通的真空泵在单位时间内抽除如此大量的体积是不可能的。凝结器实际上形成了专门捕集水蒸气的真空泵。制品与凝结的温度通常为-25℃与-50℃。北京食品真空冷冻干燥机型号