冷凍干燥目的是為了貯存物品。物品之所以會(huì )損壞、腐爛、變質(zhì),主要是由于外因和內因二個(gè)因素引起,外因者,空氣、水、溫度、生物等的作用;內因者,主要是生物物質(zhì)自身的新陳代謝作用。如果能使外因和內因的作用減小到較低程度,則能達到物品在一定時(shí)間內保持不變的目的。Lab-1A-50E冷凍干燥機現在已廣泛應用于化學(xué)、制藥工業(yè)、食品工業(yè)和科學(xué)研究等方面,特別是應用于含有生物活性物質(zhì)的生物藥品方面較為普遍。
冷凍干燥機是針對目前現有的常規真空干燥及烘箱,進(jìn)行改造升級換代而設計,主要由制冷系統和真空系統兩部分組成。其工作原理在于:利用真空干燥原理,通過(guò)將濕物料凍結到共晶點(diǎn)溫度下,使物料中的水分變成固態(tài)冰,然后在較高真空環(huán)境下,通過(guò)給物料加熱,將冰直接升華成水蒸氣,再用真空系統中的水汽凝結器將水蒸氣冷凝,從而達到物質(zhì)脫水干燥的目的。
冷凍干燥機的制冷系統基本上由制冷壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器和熱力膨脹閥等部分構成,其作用主要為凍干機干燥箱內制品前期預凍供給冷量,后期為冷阱盤(pán)管捕集升華水汽供給冷量??紤]到各個(gè)應用領(lǐng)域的不同需求,凍干機在設計研發(fā)時(shí),也會(huì )對制冷系統進(jìn)行特殊性設計。
由于制冷系統的重要性,很多廠(chǎng)家也對這一部分異常重視。博醫康的制冷系統,均采用了品牌的壓縮機,制冷工質(zhì)也都選擇了穩定、安全、可靠的R404/R23,確保博醫康旗下設備制冷系統的制冷效果、經(jīng)濟性、安全性及穩定性,都達到了行業(yè)水準。
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、疫苗、酶、抗生素、激素等藥品的生產(chǎn);生物化學(xué)的檢查藥品、免疫學(xué)及細菌學(xué)的檢查藥品;血液、細菌、動(dòng)脈、骨骼、皮膚、角膜、神經(jīng)組織及各種器官長(cháng)期保存等。
在食品、農副產(chǎn)品加工領(lǐng)域,生產(chǎn)型凍干機可用于水果、蔬菜、肉類(lèi)、凍干粉、菌類(lèi)、湯料等等的凍干加工。隨著(zhù)人們物質(zhì)生活水平的提高,對食品的要求會(huì )越來(lái)越高,凍干機在食品領(lǐng)域的應用必將越來(lái)越廣泛,給人們提供更多、更美味、更的高質(zhì)量食品。
凍干程序:
1、在凍干之前,把需要凍干的產(chǎn)品分裝在合適的容器內,一般是玻璃模子瓶、玻璃管子瓶或安瓶,裝量要均勻,蒸發(fā)表面盡量大而厚度盡量薄一些。
2、然后放入與凍干箱板層尺寸相適應的金屬盤(pán)內。對瓶裝一般采用脫底盤(pán),有利于熱量的有效傳遞。
3、裝箱之前,先將凍干箱進(jìn)行空箱降溫,然后將產(chǎn)品放入凍干箱內進(jìn)行預凍;或者將產(chǎn)品放入凍干箱內板層上同時(shí)進(jìn)行預凍。
4、抽真空之前要根據冷凝器制冷機的降溫速度提前使冷凝器工作,抽真空時(shí)冷凝器至少應達到——40℃的溫度。
5、待真空度達到一定數值后(通常應達到13Pa——26Pa內的真空度),或者有的凍干工藝要求達到所要求的真空度后繼續抽真空1——2h以上;即可對箱內產(chǎn)品進(jìn)行加熱。一般加熱分兩步進(jìn)行,首先加溫不使產(chǎn)品的溫度超過(guò)共熔點(diǎn)或稱(chēng)共晶點(diǎn)的溫度;待產(chǎn)品內水分基本干完后進(jìn)行第二步加溫,這時(shí)可迅速地使產(chǎn)品上升的規定的zui高許可溫度。在zui高許可溫度保持2h以上后,即可結束凍干。
冷凍干燥機主要特點(diǎn):
1、干燥倉采用航空亞克力材料,無(wú)粘接、高強度,無(wú)泄漏。
2、冷阱預凍功能。
3、采用壓縮機,高效穩定、噪音低。
4、采用品牌真空泵,抽速大,質(zhì)量穩定可靠。
5、特殊樣品冷阱低溫干燥功能。
6、可充氮氣或者惰性氣體進(jìn)行干燥后的保存。
7、凍干自動(dòng)控制系統:可程序化編程,從凍干到除霜均程序化控制。
8、板層加溫控制系統:每層獨立控溫,熱循環(huán)監視保護,特殊加熱材料,模糊PID控制算法。
9、冷阱除霜系統:非電加熱除霜方式,安全性能高;除霜速度快,解決了傳統采用浸泡除霜帶來(lái)的不便。
10、真空調節系統:升華及解析干燥過(guò)程進(jìn)行真空度調節,避免特殊物質(zhì)起泡、吹瓶及加快凍干效率的問(wèn)題(選配)。
11、脈沖回填系統:可慢速、中速、快速三種回填模式選擇,避免了對于凍干結束后顆粒狀及絮狀物質(zhì)充氣產(chǎn)生有效物質(zhì)被吹跑流失的問(wèn)題(選配)。
12、自動(dòng)排水系統:排水結束后與真空系統互鎖,避免再次使用忘記關(guān)閉排水閥產(chǎn)生的真空系統故障(選配)。
13、采用工業(yè)觸摸屏,人機互動(dòng)型好,簡(jiǎn)單易懂,不需說(shuō)明書(shū)也可進(jìn)行簡(jiǎn)易操作。
14、手自動(dòng)模式選擇:手動(dòng)模式用于摸索工藝參數(人為干預性強),自動(dòng)模式用于工藝成熟階段,一鍵操作,簡(jiǎn)單便捷。
15、數據記錄系統:數據記錄系統多項選擇。1.本機內存存儲,zui多可存儲3個(gè)月。2.外存存儲(U盤(pán)),存儲數據量與U盤(pán)的容量有關(guān)系(選配)。3.PC數據庫存儲,存儲數據量與電腦硬盤(pán)可使用容量有關(guān)系(選配)。
16、監視系統:實(shí)時(shí)監視系統溫度,真空度,采集頻率50ms/次。
17、凍干工藝配方存儲功能:可存儲500組固定或者用戶(hù)自定義凍干工藝配方。
18、PC遠程監控系統:可遠程監控設備運行狀況,zui遠監控距離1.5KM(選配)。
19、共晶點(diǎn)測試功能(選配)。
20、校準功能:可進(jìn)行溫度及真空度校準,確保長(cháng)期使用測量值的準確性。
21、凍干曲線(xiàn)查詢(xún)功能(可查詢(xún)溫度及真空度曲線(xiàn),方便工藝優(yōu)化及凍干效果驗證)。
冷凍干燥機能讓凍干對象能達到的效果有以下這些:
1、許多熱敏性物質(zhì)不會(huì )變性或失活。
2、在低溫干燥時(shí),材料中的一些揮發(fā)性成分非常小。
3、在冷凍干燥過(guò)程中,微生物的生長(cháng)和酶的作用無(wú)法進(jìn)行,因此能保持原有的特性。
4、干燥后,該物質(zhì)是多孔的和海綿狀的。加水后,它迅速*溶解,幾乎立即恢復其原有特性。
5、由于在冷凍狀態(tài)下干燥,體積幾乎不變,保持了原來(lái)的結構,不會(huì )發(fā)生濃縮。
6、由于物料中的水在預凍后以冰晶形式存在,溶解于水中的無(wú)機鹽在物料中均勻分布,當發(fā)生升華時(shí),水中溶解的物質(zhì)會(huì )沉淀,從而避免了因無(wú)機鹽引起的表面硬化。水攜帶的無(wú)機鹽從材料內部遷移到表面。
7、當真空干燥時(shí)氧很少,因此可保護一些氧化性物質(zhì)。
8、干燥可去除95%~99%的水分,干燥后產(chǎn)品可長(cháng)期保存而不變質(zhì)。
9、由于物料處于凍結狀態(tài),溫度很低,所以對加熱源的溫度要求不高,使用室溫或低溫加熱器都可以滿(mǎn)足要求。不需要隔熱,而且熱損失不多,所以熱能的使用是非常經(jīng)濟的。
冷凍干燥技術(shù)用途十分廣泛:
1、實(shí)驗室:用凍干的方法來(lái)保存生物標本、菌種等。此外,凍干被用于準備用做結構研究(例如電鏡研究)的組織樣品,冷凍干燥也應用于化學(xué)分析中,它能得到干燥態(tài)的樣品,或者濃縮樣品以增加化析敏感度。
2、制藥行業(yè):生產(chǎn)抗菌素、疫苗、血清和各種生物藥品。
3、食品行業(yè):用凍干的方法生產(chǎn)食品,主要品種有:蘑菇、大蒜、蔬菜、牛肉、海產(chǎn)品、咖啡等等。
4、其他:凍干產(chǎn)品生產(chǎn)幾乎包羅萬(wàn)象,諸如各種飲料、調料、快餐食品、小食品、保健食品、水產(chǎn)、肉蛋、食用菌、酶制劑、藻類(lèi)等等。
選型指南:
Lab-1經(jīng)濟型有五款基本配置:普通型、壓塞型、多歧管壓塞型,T型多歧管型(24只)。裝載物料形式區別:
1、普通型:適合裝載散裝物料。
2、壓塞型:適合裝載西林瓶裝物料。
3、多歧型管壓塞型:適合裝載散裝物料、瓶裝物料及外掛瓶裝物料。
4、T型多歧型管型:適合裝載外掛瓶及安瓿瓶裝物料。
四款可凍干樣品類(lèi)型:水溶性溶液、懸濁液或糊狀物質(zhì)。
相關(guān)產(chǎn)品參考圖片有:
(Lab-1D-80冷凍干燥機)
(Lab-1C-80冷凍干燥機)
(Lab-1E-80冷凍干燥機)
應用
1、食品工業(yè):特別是對易腐食品進(jìn)行保鮮處理。冷凍干燥能夠有效地去除食品中的水分,延長(cháng)其保存期限,并保持其口感和營(yíng)養成分。
2、制藥業(yè):制藥行業(yè)使用冷凍干燥機來(lái)制備藥物、疫苗和激素等產(chǎn)品。冷凍干燥可以在去除水分的同時(shí)保持藥物的活性和穩定性,使其更容易儲存和運輸。
3、生物技術(shù):它被用于保存微生物、細胞和酶等生物制品,以便在需要時(shí)重新激活。
4、實(shí)驗室研究:它可以用于樣品制備、分析和保藏,尤其適用于那些需要長(cháng)期儲存并保持穩定性的樣品。