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冷冻真空干燥机----未来干燥行业的新趋势

  冷冻真空干燥技术能够有效地保存生命物质的生物活性,特别是对热敏物质尤为适用,目的在于贮藏、保存和延长活性。生物制品经冷冻真空干燥后,应符合一定的物理形态和色泽、残余水分含量及生物活性标准。

  如今,随着人们生活的提高,冷冻机在食品行业的需求日益增加,经冷冻机处理的食品,产品的营养成份流失率极小,并且在生产过程中不需要添加任何添加剂,色泽与形态与新鲜的产品没有差别,保留着产品原有的味道。这与如今追随天然产品的诉求相吻合。这些特点,致使冷冻真空干燥机必然成为未来干燥行业的新趋势。

  下为我公司生产的冷冻真空干燥机实景图

   
   
   


冷冻真空干燥机技术知识:
一、冷冻真空干燥的原理与特点
  冷冻真空干燥又称冷冻干燥或冻干,是进行物质干燥的方法之一。通常将含有大量水分的生物活性物质先行降温预冻成固体,再在真空和适度加温(一般不超过40℃)条件下使固体分子直接升华成水汽抽出,最后使生物活性物质形成疏松多孔、体积不变的干燥物的过程,称为冷冻真空干燥。 由于冷冻真空干燥全过程都在低温真空条件下进行,所以能有效地保护热敏性物质的生物活性。如酶、微生物、激素等经冷冻干燥后对生物活性影响甚微,有效地降低了氧分子对微生物、酶等活性物质的作用,从而保护了物质的性状。物质在冻结状态下升华干燥后呈海绵状结构,体积几乎不变,加水后能迅速溶解并且恢复原来状态。通过冷冻干燥可将物质中95%以上的水分除去,有利于冻干物的长期保藏而不致变质。因此,冷冻真空干燥技术在生物医学上具有其他干燥方法无法比拟的优点。

二、冷冻真空干燥技术的应用
  鉴于冷冻真空干燥技术具有其他干燥法无法比拟的优点,除已广泛应用于生物制品方面,如疫苗、诊断制剂、血清制品等的冻干外,在医药工业方面,如抗生素、维生素、酶制剂、血液制品等冻干;在食品和化学工业方面,如速溶咖啡、果汁、催化剂等的冻干也有广泛的应用。冻干机组与冻干程序 生物制品的冻干过程在冷冻真空干燥系统中进行。这种装置称为真空冷冻干燥机。根据其在冷冻真空干燥过程中的作用,可将冷冻真空干燥系统分为制冷系统、真空系统、加热系统和控制系统四部分。

(一)、制冷系统
  由冷冻机、冻干箱和冷凝器及内部管道等组成,冷冻机可以是相互独立的几套或合用一套。 冷冻机是使制冷剂蒸发而吸热.压缩而又冷凝成液体的一个封闭的机械系统。主要由压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器四部分组成(图6-2)。冷冻机的功用是使冻干箱和冷凝器进行制冷,以维持冻干过程中的低温环境。 冻干箱是一个能制冷到-40℃左右,加热到+50℃左右的高低温箱,同时也是一个能抽成真空的密闭容器。冻干箱是冻干机的主要部分,内有分层的金属板层,制品放置其上进行冷冻,并在真空下加温,使制品内的水分升华凝结在冷凝器内,从而达到干燥。冷凝器也是真空密封容器,其内部有一个较大表面积的金属吸附面,通过大口径真空阀门与冻干箱连接,吸附面的温度能降低到-40℃以下,并能恒定地维持这种状态。冷凝器的主要作用是把冻干箱内的制品升华出的水蒸气以冰霜的形式凝结在金属表面,待冻干结束,冰霜融化后排出。

(二)、真空系统
  冻干机组的真空系统由冻干箱、冷凝器、真空泵、真空管道和阀门所构成。真空系统必须具有严洛的密封性能,对制品水分子升华十分重要,而真空泵则是真空系统建立真空的重要部件。冻干时使用的真空度范围约为0.13~66.66Pa,要求在30min 左右达到要求的真空度。

(三)、加热系统
  不同冻干机组有不同的加热方式,有的利用直接加热祛,也有的利用中间介质(传热流体)通过循环泵进行循环加热。加热系统可使冻干箱加热至+50℃,使物质中的水分不断升华而达到规定的残余水分要求。

(四)、控制系统
  由各种控制开关、指示和记录仪表、自动化元件等组成,有的较为简单,有的很复杂。一般自动化程度高的冻干机组的控制系统较为复杂。控制系统的功能是对冻干机组进行手动或自动控制,使其正常运行,保证冻干制品的质量。