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冷凍幹燥機好處

生活 更新时间:2024-06-28 18:15:38

首先了解欣谕真空冷凍幹燥的過程

預凍結

預凍是将溶液中的自由水固化,賦予産品幹燥後與幹燥前有相同的形态,防止抽空幹燥時起泡、濃縮、收縮和溶質移動等不可逆變化發生。

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溶液在凍結過程中,需過冷到冰點以下,其内部産生晶核以後,自由水才開始以純冰的形式結晶,同時放出結晶熱,使其溫度上升到冰點,随着晶體的生長,溶液濃度增加,當濃度到達共晶濃度,溫度下降到共晶點以下時,溶液就全部凍結。

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凍幹制品升華前,必須凍結到一定的溫度,這個溫度應設在制品的共溶點以下 10 至 20℃,如不經過預凍直接抽真空,當壓力降到一定程度時,液體就會被抽去。這種情況也叫蒸發這種蒸汽叫做不飽和蒸汽,如果制品凍結不實而抽真空,液體中的氣體迅速逸出而起“沸騰”現象。制品如在“沸騰”中凍結,有部分可能逸出瓶外,引起藥物損失或使品表面凹凸不平。由此可見,共溶點的溫度是保證産品正常幹燥的最安全的溫度,隻能比它低,不能高于共溶點溫度。

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升華幹燥(一次幹燥)

将凍結後的産品置于密閉的真空容器中加熱,其冰晶就會升華成水蒸氣逸出而使産品脫水幹燥。幹燥是從外表面開始逐步向内推移的,冰晶升華後殘留下的空隙變成而後升華水蒸氣的逸出通道。已幹燥層和凍結部分的分界面(實際上是一薄層)稱為升華界面。在生物制品幹燥中,升華界面約以 1mm/h 的速度向内推進。當全部冰晶去除時,升華幹燥就完成了,此時可除去水分 90%左右。制品中冰的升華是在升華界面處進行的。升華時所需要的熱量是由加熱設備(通過擱闆)提供,從擱闆傳來的熱量由以下幾種途徑傳至産品的升華界面:固體的傳導,輻射,氣體的對流。

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産品升華時受以下幾個溫度限制:

産品凍結部分的溫度應低于産品共溶點的溫度。

産品幹燥部分的溫度要低于其崩解溫度或容許的最高溫度(不燒焦或性變)。

最高擱闆溫度。

解析幹燥(二次幹燥)

第一階段幹燥是将水以冰晶的形式除去的,因此凍幹層的溫度和升華界面的壓力都必須控制在産品共溶點(或崩解溫度)以下,才不緻使冰晶溶化。但對于吸附水,其吸附能量高,如果不提供足夠的能量,水就不可能從吸附中解析出來。因此,這一階段産品的溫度應足夠地高,隻要不超過允許的最高溫度,不燒毀産品和不造成産品過熱而變性就可。同時,為了使解吸出來的水蒸氣有足夠的推動力逸出産品,必須使産品内外形成較大的蒸汽壓差,因此這一階段箱體内要保持高真空。第二階段幹燥後,産品殘餘水分的含量一般可以控制在0.5%-4% 之間。

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通過以上的描述大家不難得出這樣的結論:

真空冷凍幹燥實際就是利用升華的原理,升華是一個吸熱的過程,如果沒有足夠的熱量升華就無法進行,升華無法進行那麼就不會有冷凍幹燥的結果了!這隻是解決了冷凍幹燥過程中加熱的原因的問題,那麼怎麼加熱、如何加熱、怎麼能讓冷凍幹燥的速度快得到的制品質量又好呢?這個問題咱們下次再來讨論!

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