干燥箱是一能抽真空和加熱的密閉器,物料的升華干燥過程是在干燥室內(nèi)完成的,物料是放在干燥室內(nèi)擱板上的鋁托盤內(nèi)的,按每平方托盤面積8~9公斤的比例裝料,擱板上有兩個可供測量物料溫度的探頭,用以監(jiān)測整個凍干過程中的物料溫度。門采用橡膠密封條,關(guān)門時要把門上的手柄擰緊,確保箱內(nèi)密封。冷凝器(捕水器)是凝結(jié)升華水氣的捕水裝置,內(nèi)部有一個較大面積的鋁翅吸附面,從干燥箱物料中升華出來的水蒸氣可凝結(jié)吸附在其鋁翅表面上,吸附面的工作溫度可達-35℃~-55℃,冷凝器外形是鋁制成的圓管,內(nèi)部有制冷劑,分別與制冷機組相連,組成制冷循環(huán)系統(tǒng)。冷凝器與干燥箱連接采用真空蝶閥;采用不銹鋼管與真空泵組連接組成真空系統(tǒng),筒內(nèi)冷凝管上部裝有化霜噴水管,它通過真空隔膜閥與水管連接,這是為了保證化霜水等不進入干燥箱和真空管道加熱系統(tǒng)凍干機加熱系統(tǒng)的作用是對干燥箱內(nèi)物料進行加熱,以便使物料不斷地得到升華熱,使物品以達到規(guī)定的含水率要求,凍干機加熱系統(tǒng)有不同的加熱方法,在接觸式加熱中,我們采用的是循環(huán)介質(zhì)加熱法。循環(huán)加熱系統(tǒng)由管道泵、循環(huán)介質(zhì)箱、加熱器、進出管路等組成。循環(huán)液由水4份、乙醇2份,乙二醇4份配置成循環(huán)不凍液。該設(shè)備在干燥過程中能夠減少物料與氧氣的接觸,有效防止氧化變質(zhì)。嘉興原位凍干機
在大量升華過程,雖然擱板和制品溫度有很大懸殊,但由于板溫、凝結(jié)器溫度和真空溫度基本不變,因而升華吸熱比較穩(wěn)定,制品溫度相對恒定。隨著制品自上而下層層干燥,冰層升華的阻力逐漸增大。制品溫度相應也會小幅上升。直至用肉眼已不到冰晶的存在。此時90%以上的水分已除去。大量升華的過程至此已基本結(jié)束,為了確保整箱制品大量升華完畢,板溫仍需保持一個階段后再進行第二階段的升溫。剩余百分之幾的水分稱殘余水分,它與自由狀態(tài)的水在物理化學性質(zhì)上有所不同,殘余水分包括了化學結(jié)合之水與物理結(jié)合之水,諸如化合的結(jié)晶水結(jié)晶、蛋白質(zhì)通過氫鍵結(jié)合的水以及固體表面或毛細管中吸附水等。由于殘余水分受到某種引力的束縛,其飽和蒸汽壓則是不同程度的降低,因而干燥速度明顯下降。雖然提高制品溫度促進殘余水分的氣化,但若超過某極限溫度,生物活性也可能急劇下降。保證制品安全的燥溫度要由實驗來確定。通常我們在第二階段將板溫+30℃左右,并保持恒定。在這一階段初期,由于板溫升高,殘余水分少又不易氣化,因此制品溫度上升較快。但隨著制品溫度與板溫逐漸靠攏,熱傳導變得更為緩慢,需要耐心等待相當長的一段時間。實踐經(jīng)驗表明。上海實驗室凍干機生產(chǎn)廠冷凍干燥機能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)生產(chǎn),提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)量。
普通的真空泵在單位時間內(nèi)抽除如此大量的體積是不可能的。凝結(jié)器實際上形成了專門捕集水蒸氣的真空泵。制品與凝結(jié)器的溫度通常為-25℃與-50℃。冰在該溫度下的飽和蒸汽壓分別為63.**a與,因而在升華面與冷凝面之間便產(chǎn)生了一個相當大的壓力差,如果此時系統(tǒng)內(nèi)的不凝性氣體分壓可以忽略不計,它將促使制品升華出來的水蒸氣,以一定的流速定向地抵達凝結(jié)器表面結(jié)成冰霜。冰的升華熱約為2822J/克,如果升華過程不供給熱量,那末制品只有降低內(nèi)能來補償升華熱,直至其溫度與凝結(jié)器溫度平衡后,升華也就停止了。為了保持升華與冷凝來的溫度差,必須對制品提供足夠的熱量。三升華過程在升溫的第一階段(大量升華階段),制品溫度要低于其共晶點一個范圍。因此擱板溫要加以控制,若制品已經(jīng)部分干燥,但溫度卻超過了其共晶點,此時將發(fā)生制品融化現(xiàn)象,而此時融化的液體,對冰飽和,對溶質(zhì)卻未飽和,因而干燥的溶質(zhì)將迅速溶解進去,濃縮成一薄僵塊,外觀極為不良,溶解速度很差,若制品的融化發(fā)生在大量升華后期,則由于融化的液體數(shù)量較少,因而燥的孔性固體所吸收,造成凍干后塊狀物有所缺損,加水溶解時仍能發(fā)現(xiàn)溶解速度較慢。在大量升華過程,雖然擱板和制品溫度有很大懸殊。
1.冷凍階段冷凍干燥首先要把原料進行凍結(jié),使原料中的水變成冰,為下階段的升華做好準備。凍結(jié)溫度的高低及凍結(jié)速度是控制關(guān)鍵,溫度要達到物料的凍結(jié)點以下,不同的物料其凍結(jié)點各不相同。凍結(jié)速度的快慢直接關(guān)系到物料中冰晶顆粒的大小,冰晶顆粒的大小對固態(tài)物料的結(jié)構(gòu)及升華速率有直接關(guān)聯(lián)。一般情況下,要求1--3小時完成物料的凍結(jié),進入升華階段。詳解冷凍干燥是利用升華的原理進行干燥的一種技術(shù),是將燥的物質(zhì)在低溫下快速凍結(jié),然后在適當?shù)恼婵窄h(huán)境,使凍結(jié)的水分子直接升華成為水蒸氣逸出的過程。冷凍干燥得到的產(chǎn)物稱作凍干物(lyophilizer),該過程稱作凍干(lyophilization)。物質(zhì)在干燥前始終處于低溫(凍結(jié)狀態(tài)),同時冰晶均勻分布于物質(zhì)中,升華過程不會因脫水而發(fā)生濃縮現(xiàn)象,避免了由水蒸氣產(chǎn)生泡沫、氧化等副作用。干燥物質(zhì)呈干海綿多孔狀,體積基本不變,極易溶于水而**原狀。在大程度上防止干燥物質(zhì)的理化和生物學方面的變性。冷凍干燥機系由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、電器儀表控制系統(tǒng)所組成。主要部件為干燥箱、凝結(jié)器、冷凍機組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。它的工作原理是將燥的物品先凍結(jié)到三相點溫度以下。隨著科技的不斷發(fā)展,冷凍干燥機將在更多領(lǐng)域展現(xiàn)出其獨特的優(yōu)勢和價值。
在蒸發(fā)器內(nèi)低溫、低壓的制冷劑液體吸收壓縮空氣的熱量而汽化(俗稱“蒸發(fā)”),而壓縮空氣得到冷卻后凝結(jié)出大量的液體水;蒸發(fā)器中的制冷劑蒸汽又被壓縮機吸走,這樣制冷劑便在系統(tǒng)中經(jīng)過壓縮、冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)這樣四個過程,從而完成了一個循環(huán)冷凍干燥的基本原理是基于水的三態(tài)變化。水有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài),三種狀態(tài)既可以相互轉(zhuǎn)換又可以共存。當水在三相點(溫度為℃,水蒸氣壓為)時,水、冰、水蒸氣三者可共存且相互平衡。在高真空狀態(tài)下,利用升華原理,使預先凍結(jié)的物料中的水分,不經(jīng)過冰的融化,直接以冰態(tài)升華為水蒸汽被除去,從而達到冷凍干燥的目的。凍干制品呈海綿狀、無干縮、復水性極好、含水分極少,相應包裝后可在常溫下長時間保存和運輸。由于真空冷凍干燥具有其它干燥方法無可比擬的***,因此該技術(shù)問世以來越來越受到人們的青睞,在醫(yī)*、生物制品和食品方面的應用已日益。血清、菌種、中西醫(yī)*等生物制品多為一些生物活性物質(zhì),真空冷凍干燥技術(shù)也為保存生物活性提供了良好的解決途徑。真空冷凍干燥凍干機二、凍干設(shè)備組成本機主要由干燥箱、冷凝器(捕水器)、加熱系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)六大部件組成。通過冷凍干燥技術(shù),物料能夠在低溫下實現(xiàn)快速脫水,避免熱敏性物質(zhì)的損失。南京中試凍干機品牌
冷凍干燥機適用于醫(yī)藥、食品、化工等多個行業(yè),具有廣泛的應用前景。嘉興原位凍干機
所以真空冷凍干燥機要配置一套真空系統(tǒng)和低溫系統(tǒng),因而投資費用和運轉(zhuǎn)費用都比較高。凍干機凍干機應用編輯真空冷凍干燥技術(shù)在生物工程、醫(yī)*工業(yè)、食品工業(yè)、材料科學和農(nóng)副產(chǎn)品深加工等領(lǐng)域有著的應用。*品冷凍干燥包括西*和中*兩部分。西*冷凍干燥在國內(nèi)已經(jīng)得到了一定的發(fā)展,很多較大型的制*廠都有冷凍干燥設(shè)備。在針劑方面,冷凍干燥工藝采用的比較多,提高了*品質(zhì)量和貯存期限,給醫(yī)患雙方都帶來了利益。但目前凍干*品的品種不多,產(chǎn)品價格燥工藝不**。在中*方面,目前還只局限在人參、鹿茸、山*、冬蟲夏草等少量中*材的凍干,大量的中成*還沒有采用凍干工藝,與國外差距較大。日本幾年前就開展了“漢*西制”,改變了中*的熬制方法,解決了中*不能制成針劑或片劑的傳統(tǒng),也解決了中*不治急病的難題,因此我國中*凍干工藝及產(chǎn)品的研究很有潛力可挖。在生物技術(shù)產(chǎn)品領(lǐng)域,凍干技術(shù)主要用于血清、血漿、*苗、酶、、等*品的生產(chǎn);生物化學的檢查*品、免*學及**學的檢查*品;血液、**、動脈、骨骼、皮膚、角膜、神經(jīng)**及各種長期保存等。凍干機凍干機的種類編輯凍干機間歇式凍干設(shè)備間歇式凍干設(shè)備適合多品種小批量生產(chǎn),特別是在食品領(lǐng)域適用于季節(jié)性強的食品生產(chǎn)。嘉興原位凍干機