一、冷冻干燥技术应用:
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。因为真空冷冻干燥方法具有其它干燥方法*的优点,因此该技术受到人们的青睐,并且在医药、生物制品和食品等方面的应用已日益广泛。此外,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。
二、冷冻干燥技术简述:
冷冻干燥的基本原理是在高真空状态下,利用升华原理,使预先冻结的物料中的水分,不经过冰的液态融化,直接以冰态升华为水蒸汽被除去,从而达到干燥的目的。
冻干机是利用冷冻干燥的基本原理来实现干燥的设备,冻干机主要是由制冷系统、真空系统、加热系统、控制系统所组成。它的工作原理是将被干燥的物品先冻结成固态,然后在真空条件下使物品中的固态水(冰)直接升华成气态,从物品中排除,从而使物品干燥。
但要获得高质量的冻干制品,操作人员需要对冻干的理论和工艺有一个比较全面的了解,冻干工艺过程一般来讲包括预冻、一次升华干燥和二次解吸干燥三个分阶段。合理而有效地优化冻干工艺,并缩短冻干周期在工业生产上具有明显的经济价值。
三、中试型冻干机介绍:
冻干机按照规格大小一般分为实验型冻干机、中试型冻干机、生产型冻干机。小型实验型冻干机主要是应用于实验室进行初步的冻干实验为主,中试型冻干机主要是应用于冻干工艺的摸索,也可应用于初步的小型加工生产,生产型冻干机主要是应用于工厂规模化生产等。
用户使用生产型冻干机之前需要摸索冻干工艺,就会先使用中试型冻干机摸索总结出成熟冻干工艺,然后无缝对接到生产型冻干机上。真正能模拟冻干工艺曲线的中试型冻干机是以硅油为加热介质,外形上看以方舱为主,冻干面积大。硅油为介质的冻干机,制冷和制热过程都非常可靠,温度可控,不会对物料造成伤害。
四、中试型冻干机工艺流程探索举例:
以*冻干工艺为例讲解一下冻干工艺的探索。就中试型冻干机对可能影响*冻干工艺的多种因素进行了实验研究(20支每批),通过对溶液配制、预冷冻、冷冻干燥中升温速率和形式等各因素的研究,得到一个初步优化的工艺路线,该工艺路线将原冻干周期由78小时缩短至45小时,同时将批内质量偏差由2%降至1.5%。通过多次摸索实验,发现对*冻干工艺影响的四个因素:灌装量、进料方式、一次升华慢速段时间、一次升华高速段时间。接下来对真空度、掺气量、一次升华慢速段时间、一次升华高速段时间这四个因素进行多次摸索试验,考察其对*冻干工艺的协同影响,并得到一条进一步优化的冻干路线。之后,将这一工艺应用于中试实验中(300支每批),在中试水平进行进一步调整和优化。终,将该工艺应用于工业实际放大中(10000支每批),并成功解决前面生产周期长、批内质量偏差大等问题。
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