冻干机有哪几种速冻工艺?大家了解多少 速冻原料经过挑选、漂洗、整形、放盘等前道工艺后,便可以进入冻干阶段。冻干的步对冻干物料进行速冻,把放了物料的料盘置于中进行速冻(有的冻干机不带速冻功能,要另配速冻机)。
速冻工艺有以下几种:
1.浸泡法:将物料浸泡于液氮、液态氟里昂、低温盐水等介质中进行冻结。此法冻结速度快。
2.风冷法:对物料吹低温冷风,使物料在规定的时间内冻结到一定的温度。
3.直冷法:将制冷剂或冷媒置于蒸发排管中,吸收物料的热量达到制冷目的。
4.真空制冷法:利用抽真空使物料中水份蒸发带走热量,冷却物料达到制冷目的。
不管采取何种方式,都应该物料在基本不变形的前提下在规定时间内冻结到一定的温度。
为物料中的冰不溶化而直接汽化(升华),并不断移走汽体,升华正常进行,使箱内真空度低于某一温度下冰的饱和蒸汽压(610pa以下)。
采用冷阱是为了捕捉水汽,降低真空泵的负荷,设计合理的冷阱基本不会导致真空泵失效,能耗也低,不过对制冷系统、冷阱的设计要求较严。
随着冰不断升华汽体的移走,也带走物料的热量,使物料温度(冰温)持续走低,从而引汽冰的饱和蒸汽压降低,升华速度放慢。为保持一定的升华速率,就不断给物料补充热量。热量补充太少会降低升华速率,热量补充太快会引起冰的溶化,导致物料塌陷冻干失败。
冻干机会不会成为家家都有的一个机器? 物随其名,将物品干燥并且冷冻的一种机器,而一次偶然的发现,有可能将冻干机推入家用电器的行列。
冻干机是在真空下利用极低温转高温进行加工操作的机械,运用得当可以增强人们的生产能力。但是,这类机械由于其特殊性也存在一定的危险性,那么,在日常生产中,操作冻干机需要注意哪些事项呢?
所谓冻干机的自动控制应该包括二个部分,一是冻干机的各设备按冻干工艺要求在规定的时间自动走停,二是冻干箱板层温度按冻干曲线要求自动跟踪,整个冻干进程不需要人工操作,当然如果需要也可进行人工干预。但有些冻干机的自动控制是不完全的,仅能自动跟踪冻干曲线,其余部分需人工操作。
有些冻干机的自动控制仅能到冻干结束,冻干结束之后的箱内压塞、冷凝器除霜以及蒸汽消毒不能自动进行,需要人工操作,特别是蒸汽消毒部分,因涉及到许多阀门控制,人工操作比较麻烦,应该选择自动消毒程序的冻干机。
有些冻干机的自动控制是使用微机,操作、编程方便,显示的语言是冻干语言,还带有荧光屏,打印机和软盘,能同时储存几十个冻程序,每个程序内容可显示,整个程序内容可由打印机打出。而有冻干机的自动控制使用的是一种仪表,操作、编程均较麻烦,可储存的冻干程序也较少。
冻干机生产时的注意事项:
1)确保冻干机在稳定的环境中运行。避免危险或失衡环境。
2)严格按照步骤操作冻干机。
3)避免接触腐蚀性物质,这类物质可能损坏冻干机构件的机械性能,导致机器故障。
4)注意防止肢体冻伤。操作时要做好相应的防护措施,做到安全生产。
冻干机维护时的注意事项:
1)在保养或维修之前首先要切断电源安全。
2)及时清理粘上的有毒有害物质,保障卫生安全。
3)使用合格的配件进行更换操作,如果使用劣质配件,会增加使用时的安全隐患。
4)请专业人士进行操作,避免出现技术性问题损坏冻干机。
冷冻干燥有下列优点:
一、冷冻干燥在低温下进行,因此对于许多热敏性的物质特别适用。如蛋白质、微生物之类不会发生变性或失去生物活力。因此在医药上得到广泛地应用。
二、在低温下干燥时,物质中的一些挥发性成分损失很小,适合一些化学产品,药品和食品干燥。
三、在冷冻干燥过程中,微生物的生长和酶的作用无法进行,因此能保持原来的性装。
四、由于在冻结的状态下进行干燥,因此体积几乎不变,冻干机保持了原来的结构,不会发生浓缩现象。
五、干燥后的物质疏松多孔,呈海绵状,加水后溶解迅速而完全,几乎立即恢复原来的性状。
六、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。
七、干燥能排除95-99%以上的水份,使干燥后产品能长期保存而不致变质。
冷冻干燥目前在医药工业,食品工业,科研和其他部门得到广泛的应用。产品的冷冻干燥需要在一定装置中进行,这个装置叫做真空,简称冻干机。
冻干机按系统分,由致冷系统、真空系统、加热系统、和控制系统四个主要部分组成。按结构分,由冻干箱或称干燥箱、冷凝器或称水汽凝集器、冷冻机、真空泵和阀门、电气控制元件等组成。
冻干机是一个能够致冷到-40℃左右,能够加热到+50℃左右的高低温箱,也是一个能抽成真空的密闭容器。它是冻干机的主要部分,需要冻干的产品就放在箱内分层的金属板层上,对产品进行冷冻,并在真空下加温,使产品内的水分升华而干燥。
冻干机(lyophilizer或freeze dryer)起源于19世纪20年代的真空冷冻干燥技术经历了几十年的起伏和徘徊后,在后的20年中取得了长足进展。进入21世纪,真空冻干技术凭借其它干燥方法无法比拟的优点,越来越受到人们的青睐,除了在医药、生物制品、食品、血液制品、活性物质领域得到广泛应用外,其应用规模和领域还在不断扩大中。为此,真空冷冻干燥必将成为21世纪的重要应用技术。冻干机简述
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0.01℃,水蒸气压为610.5Pa)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、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优点,因此该技术问世以来越来越 受到人们的青睐,在医药、生物制品和食品方面的应用已日益广泛。血清、菌种、中西医药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。
药品冷冻干燥包括西药和两部分。西药冷冻干燥在国内已经得到了一定的发展,很多较大型的制药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,提高了药品质量和储存期限,给医患双方都带来了利益。但目前冻干药品的品种不多,产品价格高,干燥工艺不。在中面,目前还只局限在人参、鹿茸、山药、冬虫夏草等少量中药材的冻干,大量的中成药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“汉药西制”,改变了的熬制方法,解决了不能制成针剂或片剂的传统,也解决了不治急病的难题,因此我国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、疫苗、酶、抗生素、等药品的生产;生物化学的检查药品、免疫学及学的检查药品;血液、、动脉、骨骼、皮肤、角膜、组织及各种长期保存等。
冻干机冻干机的种类
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。采用单机操作,如果一台设备发生故障,不会影响其它设备的正常运行。间歇式冻干设备便于控制物料干燥时不同阶段的加热温度和真空度的要求。设备的加工制造和维修保养易于进行。但由于装料、卸料、起动等操作占用时间较多,因此设备利用率低,生产效率也不高。
冻干机连续式冻干设备
近年来,国内外开始探索和使用连续式真空冷冻干燥设备。连续式设备的特点是适于品种单一而产量庞大、原料充足的产品生产,特别适合浆状和颗粒状制品的生产。连续式设备容易实现自动化控制,简化了人工操作和管理,其主要缺点是成本高。
冻干机优点
干燥的方法多种多样,如晒干、煮干、烘干、喷雾干燥和真空干燥等,但普通干燥方法通常都在0℃以上或更高的温度下进行。干燥所得的产品一般都存在体积缩小、质地变硬的问题,易挥发的成分大部分会损失掉,一些热敏性的物质发生变性、失活,有些物质甚至发生了氧化。因此,干燥后的产品与干燥前相比,在性状上有很大的差别。
冻干法则基本上在0℃以下进行,即在产品冻结的状态下进行,解析干燥的时候一般不超过60℃。在真空条件下,当水蒸汽直接升华出来后,药物剩留在冻结时的冰架中,形成类似海绵状疏松多孔架构,因此它干燥后体积大小几乎不变。再次使用前,只要加入用水,又会立即溶解。
冻干原理
一、汽化与升华
物质从液相变为气相的过程叫做汽化。对于水来说,如环境温度大于0℃、水汽分压小于水的饱和蒸汽压,则汽化能顺利进行。目前大多数干燥方法都是照此原理进行工作。
物质从固相变为气相的过程叫做升华。如果环境温度小于0℃,水以固态冰的形式存在,环境中水汽分压小于冰表面的水饱和蒸汽压,则升华能顺利进行。如此时环境中水汽分压大于冰表面的水饱和蒸汽压,则水汽凝结成冰或霜,我们称此为凝华,它是升华的相反过程。
二、冻干现象
人们普遍的概念,清洗衣料后,衣料干燥应在较高的温度、通风干燥的环境下进行,环境温度越高、空气干燥度越高,则衣料干得越快。可在严寒地区,人们发现洗过的衣料,凉在始终冰雪不化的背阳处,冻成硬梆梆的衣料也会干燥。另外人们也发现放在冷库、冰箱冷冻室中未包装的食品,虽然冻得很硬,但表面已经干燥,这些就是冻干现象。
三、冻干原理及定义
我们知道,当温度为0℃时,水刚好处于冰点,此时水处于液、气、固三态并存,我们把此点叫做水的三相点。温度向上,水以汽、液二相出现;温度向下、水以汽、固二相形态出现。
当水冻结成冰后,从前面的学习中我们知道,只要环境中的水汽分压小于对应温度冰的饱和蒸汽压,则冰直接从固态变为汽态而进行干燥过程,我们把这一过程叫做升华干燥,冰直接从固态变为汽态的现象叫升华。我们把物料在冻结的情况下进行干燥,在干燥过程中冰不溶化,冰从固态直接汽化而干燥的过程叫冷冻干燥(简称冻干)。
四、恒迈冻干机
利用真空冷冻干燥原理制造,结构合理,维护方便、费用低廉,全自动控制、操作方便;具有冻干曲线自整定、显示记录各参数功能,工作状态一目了然,不必为冻干曲线的设定而烦恼;操作人员仅需按钮开机,根据指示灯出料即可;功能周全,速冻、冻干一次完成,无需配套设施(如蒸汽锅炉、空压泵等等),通上电源便可工作;的环境适应能力,在40℃的高温下能照常运行;设计独特,运行周期短,能耗极低,使格物料的冻干有利可图。
恒迈冻干机与其他冻干机相比,同样处理能力的设备,其功率配备仅为二分之一或更低。干燥时间短,一般为8—16小时(视物料的性质而定)。相比之下节能效果明显、实在。