冷凍(dong)幹(gan)燥技(ji)術(shu)妳了(le)解嗎？

冷凍(dong)幹(gan)燥技(ji)術(shu)的(de)歷史(shi)

 二(er)次世界大戰(zhan)以後，軍隊(dui)和政(zheng)府(fu)開(kai)始(shi)廣(guang)泛地進行有(you)關(guan)脫(tuo)水(shui)食(shi)品(pin)的(de)實(shi)驗當時，人們對(dui)於(yu)脫(tuo)水(shui)食(shi)品(pin)的(de)味(wei)道(dao)和營(ying)養(yang)就有(you)了(le)更大的(de)期(qi)望，大家(jia)都(dou)指望有(you)壹(yi)種更好的(de)方法，使食(shi)品(pin)保存(cun)得更長久(jiu)壹(yi)些(xie)，同時，人們對(dui)食(shi)用方便(bian)性也(ye)有(you)了(le)更高的(de)要求(qiu)，既要保存(cun)原(yuan)味(wei)、質(zhi)地(di)，又(you)要保留(liu)營(ying)養(yang)成份(fen)，但(dan)是，人(ren)們的(de)要求(qiu)又(you)與(yu)科(ke)學技(ji)術(shu)所能達(da)到的(de)水(shui)平(ping)有(you)壹(yi)定(ding)的(de)距(ju)離，因(yin)而(er)人(ren)工防(fang)腐(fu)劑及化學劑的(de)用(yong)量日益(yi)增(zeng)高。

與(yu)此(ci)同時，也有(you)科(ke)學家(jia)致力於(yu)高(gao)科(ke)技(ji)的(de)研(yan)究和開(kai)發(fa)，從而使冷(leng)凍(dong)法的(de)可(ke)行性進(jin)壹(yi)步(bu)提(ti)高(gao)，然(ran)而這(zhe)些(xie)努(nu)力在當時也險(xian)些(xie)被(bei)中(zhong)斷(duan);原(yuan)因(yin)是(shi) Del Monte 食(shi)品(pin)罐(guan)頭廠曾經在壹項大規(gui)模(mo)研(yan)究中(zhong)企(qi)圖證明(ming)冷凍(dong)食品(pin)的(de)營(ying)養和美味不如(ru)罐(guan)頭食品(pin)，不過(guo)，這(zhe)項研(yan)究由 Del Monte 自(zi)己(ji)半途(tu)而(er)廢了(le)，因為研(yan)究結果顯(xian)示(shi)，冷(leng)凍(dong)食品(pin)，特(te)別(bie)是水(shui)果(guo)和蔬(shu)菜(cai)要比(bi)罐(guan)頭食品(pin)所具有(you)的(de)營(ying)養和美味強得(de)多。

事實(shi)上，食用(yong)冷凍(dong)食物(wu)在(zai)某(mou)些(xie)情(qing)況(kuang)下甚(shen)至優於(yu)食(shi)用(yong)新(xin)鮮(xian)食物(wu)的(de)營(ying)養成(cheng)份，舉(ju)例來(lai)說，壹(yi)個(ge)普通(tong)的(de)消(xiao)費(fei)者(zhe)在(zai)買(mai)了(le)玉(yu)米(mi)後，如(ru)果(guo)經過(guo)了(le)四、五天才把它們吃(chi)掉，在(zai)這(zhe)期(qi)間，某些(xie)糖(tang)份(fen)已經轉化成(cheng)了(le)澱(dian)粉，壹些(xie)營(ying)養(yang)成(cheng)份(fen)在(zai)這(zhe)過(guo)程(cheng)中(zhong)已經消失了(le)。

但(dan)是，如(ru)果(guo)植物(wu)在(zai)收(shou)割後，便(bian)很快(kuai)地被清洗、剝皮(pi)，在三(san)到四(si)個(ge)小時之(zhi)內(nei)就冷(leng)凍(dong)起來(lai)，植物(wu)的(de)營(ying)養成(cheng)份就(jiu)不會損失，同時，由於(yu)經過(guo)了(le)清洗的(de)步(bu)驟，從而可(ke)控(kong)制病源微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)活(huo)動。冷凍(dong)食品(pin)也(ye)因而愈(yu)來愈受(shou)到人(ren)們的(de)歡(huan)迎，並(bing)使得(de)這(zhe)項技(ji)術(shu)研(yan)究不斷(duan)地深(shen)入發展。

冷凍(dong)幹(gan)燥技(ji)術(shu)原(yuan)理(li)

將待幹(gan)燥物(wu)快(kuai)速凍(dong)結後，再在(zai)高(gao)真空條(tiao)件(jian)下將其(qi)中(zhong)的(de)冰(bing)升華(hua)為水(shui)蒸(zheng)氣(qi)而(er)去除的(de)幹(gan)燥方法。由於(yu)冰(bing)的(de)升華(hua)帶走(zou)熱(re)量使凍(dong)幹(gan)整(zheng)個(ge)過(guo)程(cheng)保持低(di)溫(wen)凍(dong)結狀(zhuang)態(tai)，有(you)利於(yu)保留(liu)壹(yi)些(xie)生(sheng)物(wu)樣(yang)品(pin)(如(ru)蛋(dan)白質)的(de)活(huo)性。

又(you)稱升華(hua)幹(gan)燥。將含(han)水(shui)物(wu)料(liao)冷(leng)凍(dong)到冰(bing)點以下，使水(shui)轉(zhuan)變為冰，然(ran)後在較高真空下將冰(bing)轉(zhuan)變為蒸氣(qi)而(er)除去的(de)幹(gan)燥方法。物(wu)料(liao)可(ke)先(xian)在(zai)冷凍(dong)裝置內(nei)冷凍(dong)，再進(jin)行幹(gan)燥。但(dan)也可(ke)直接在幹(gan)燥室(shi)內(nei)經迅速抽成(cheng)真空而(er)冷(leng)凍(dong)。升華(hua)生(sheng)成的(de)水(shui)蒸(zheng)氣(qi)借(jie)冷凝(ning)器(qi)除(chu)去。升華(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong)所(suo)需(xu)的(de)汽化熱(re)量，壹般用熱(re)輻射(she)供給(gei)。

冷凍(dong)幹(gan)燥技(ji)術(shu)的(de)優缺(que)點(dian)

(1)傳統(tong)幹(gan)燥會引起材料皺縮,細胞破壞(huai),但(dan)在冷(leng)凍(dong)幹(gan)燥的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)樣(yang)品(pin)的(de)結(jie)構(gou)不會被破(po)壞,因(yin)為固(gu)體成分(fen)被在(zai)其(qi)位(wei)置上的(de)堅(jian)冰支持著(zhe),在(zai)冰升華(hua)時會留下孔隙在幹(gan)燥的(de)剩(sheng)余(yu)物(wu)質(zhi)裏(li)。這(zhe)樣(yang)就(jiu)保留(liu)了(le)產(chan)品的(de)生(sheng)物(wu)和化學結構(gou)及其(qi)活(huo)性的(de)完(wan)整性;

(2)蛋(dan)白多肽類(lei)藥(yao)物(wu)在(zai)高(gao)溫(wen)下容易變性,造(zao)成(cheng)幹(gan)燥後生(sheng)物(wu)活(huo)性的(de)降低:冷凍(dong)幹(gan)燥的(de)過(guo)程(cheng)是(shi)在(zai)低(di)溫(wen)狀態下進行的(de),工藝過(guo)程(cheng)對(dui)組(zu)分(fen)的(de)破(po)壞程(cheng)度(du)小(xiao),熱(re)畸(ji)變極其微(wei)弱(ruo),對(dui)不耐熱(re)藥(yao)物(wu)特(te)別(bie)是蛋(dan)白質多(duo)肽類(lei)藥(yao)品(pin)非常適合(he);

(3)冷凍(dong)幹(gan)燥的(de)藥(yao)劑為液(ye)體,定(ding)量分(fen)裝比(bi)粉劑或片劑精(jing)度高(gao);用(yong)無(wu)菌水(shui)溶(rong)液(ye)調配(pei)且(qie)通(tong)過(guo)除菌(jun)過(guo)濾(lv)、灌(guan)裝,雜質微(wei)粒(li)小(xiao)、無(wu)汙染(ran)。制品(pin)為多孔結構(gou),質地(di)疏松(song),較脆(cui),復(fu)水(shui)性能好,重(zhong)復(fu)再溶(rong)解(jie)迅速,便(bian)於(yu)臨床使用(yong):

(4)凍(dong)結物(wu)幹(gan)燥前後形狀(zhuang)及體積不變化;幹(gan)燥後真空密(mi)封或充(chong)氮(dan)密(mi)封，消(xiao)除了(le)氧化組(zu)分(fen)的(de)氧(yang)化作用。

當然(ran),冷凍(dong)幹(gan)燥也存(cun)在著缺(que)點(dian):設備(bei)造(zao)價高;工藝時間長(chang)(典型的(de)幹(gan)燥過(guo)程(cheng)周(zhou)期(qi)需(xu)要20 h左右);生(sheng)產(chan)成本高;能源消(xiao)耗大(da);工藝控(kong)制的(de)要求(qiu)高。

案(an)例(li)

藥品冷凍(dong)幹(gan)燥壹般分(fen)3步(bu)進(jin)行,即預(yu)凍(dong)結、升華(hua)幹(gan)燥(或稱第(di)壹(yi)階段幹(gan)燥)、解析幹(gan)燥(或稱第(di)二(er)階段幹(gan)燥)。

產(chan)品的(de)預(yu)凍(dong)

預(yu)凍(dong)是為了(le)固(gu)定(ding)產(chan)品,以便(bian)產(chan)品在(zai)高真空條(tiao)件(jian)下幹(gan)燥,並(bing)使成(cheng)品(pin)具有(you)與(yu)幹(gan)燥前相同的(de)形狀(zhuang)。預(yu)凍(dong)至關(guan)重(zhong)要,眾多(duo)產(chan)品的(de)成(cheng)型問(wen)題、質(zhi)量問(wen)題都(dou)是預(yu)凍(dong)條件(jian)控(kong)制不當造成的(de)。預(yu)凍(dong)與(yu)溫(wen)度、時間、真空度(du)(實(shi)際(ji)操作中(zhong),壹(yi)般預(yu)凍(dong)時不考慮真空度(du))都(dou)有(you)密(mi)不可分(fen)的(de)關(guan)系。

產(chan)品的(de)升華(hua)幹(gan)燥

升華(hua)幹(gan)燥是冷凍(dong)幹(gan)燥的(de)主(zhu)要過(guo)程(cheng),其(qi)目(mu)的(de)是(shi)將物(wu)料(liao)中(zhong)的(de)冰(bing)通(tong)過(guo)升華(hua)而(er)逸出(chu)。升華(hua)有(you)2個(ge)基本條件:壹是(shi)保證(zheng)冰(bing)不溶化;二(er)是冰周(zhou)圍的(de)水(shui)蒸(zheng)汽必(bi)須低於(yu)物(wu)料(liao)凍(dong)結點(dian)的(de)飽(bao)和蒸(zheng)汽壓。因(yin)此(ci)要求(qiu)在升華(hua)幹(gan)燥時壹方

面要將形成(cheng)的(de)水(shui)蒸(zheng)氣(qi)抽走(zou),使幹(gan)燥箱內(nei)壓力低於(yu)要求(qiu)的(de)飽(bao)和蒸(zheng)汽壓,另(ling)壹方面要連續(xu)不斷(duan)地提(ti)供維(wei)持升華(hua)所(suo)需(xu)的(de)熱(re)量,加快(kuai)幹(gan)燥速度。這(zhe)便(bian)需(xu)要對(dui)壓(ya)力和隔板溫度進(jin)行優化控(kong)制,以保證(zheng)升華(hua)幹(gan)燥能快(kuai)速、低耗的(de)完(wan)成。影響(xiang)此(ci)過(guo)程(cheng)的(de)因(yin)素主要為溫度(du)和壓(ya)強。

產(chan)品的(de)解(jie)析幹(gan)燥

物(wu)料(liao)中(zhong)所(suo)有(you)的(de)冰(bing)晶升華(hua)幹(gan)燥後,物(wu)料(liao)內(nei)留下許多(duo)空穴(xue)，但(dan)物(wu)料(liao)的(de)基質內(nei)還(hai)留有(you)殘(can)余(yu)的(de)未(wei)凍(dong)結水(shui)分(fen)質量分(fen)數在(zai)10%左(zuo)右,解析幹(gan)燥就是要把殘(can)余(yu)的(de)未(wei)凍(dong)結水(shui)分(fen)降低,使其(qi)質(zhi)量分(fen)數達(da)到2%左(zuo)右,最終(zhong)得(de)到幹(gan)燥物(wu)料(liao)。該(gai)階段的(de)最高(gao)溫度(du)視產(chan)品性質(zhi)及成(cheng)品(pin)要求(qiu)的(de)含(han)水(shui)量而定(ding)。為使含(han)水(shui)量符合要求(qiu),可適當提(ti)高(gao)溫度(但(dan)以不破壞(huai)產(chan)品的(de)生(sheng)物(wu)活(huo)性為宜),壹般控(kong)制為25~30℃。再幹(gan)燥階段的(de)壓(ya)強需(xu)適當調高,這(zhe)樣(yang)利於(yu)制品(pin)傳(chuan)熱(re),加(jia)快(kuai)升溫(wen)速度。當制品(pin)溫(wen)度達(da)到導(dao)熱(re)媒(mei)設定(ding)的(de)溫(wen)度時再恢(hui)復(fu)高真空,此(ci)時壓力控(kong)制的(de)關(guan)鍵是恢復(fu)高真空的(de)時間,這(zhe)樣(yang)可(ke)加(jia)快(kuai)升華(hua)速度,縮(suo)短(duan)幹(gan)燥時間。

發展前景(jing)

中(zhong)國(guo)是(shi)原(yuan)料(liao)藥(yao)生(sheng)產(chan)大國(guo)，因此(ci)該(gai)技(ji)術(shu)應(ying)用前(qian)景十分(fen)廣闊(kuo)。但(dan)是，應(ying)當引起註(zhu)意(yi)的(de)是(shi)，近年(nian)來真空冷(leng)凍(dong)幹(gan)燥技(ji)術(shu)在我國(guo)推(tui)廣得非常迅速，相比(bi)之(zhi)下，其基礎(chu)理論研(yan)究相對(dui)滯後、薄弱(ruo)，專業(ye)技(ji)術(shu)人員(yuan)也不多。並(bing)且(qie)，與(yu)氣(qi)流(liu)幹(gan)燥、噴(pen)霧(wu)幹(gan)燥等(deng)其(qi)他(ta)幹(gan)燥技(ji)術(shu)相比(bi)，真空冷(leng)凍(dong)幹(gan)燥設備(bei)投(tou)資大(da)，能源消(xiao)耗及藥(yao)品(pin)生(sheng)產(chan)成本較高，從(cong)而限制了(le)該(gai)技(ji)術(shu)的(de)進(jin)壹步(bu)發(fa)展。因此(ci)，切實(shi)加(jia)強基礎(chu)理論研(yan)究，在確保藥(yao)品(pin)質(zhi)量的(de)同時，實現節能降耗、降低生(sheng)產(chan)成本，已經成為真空冷(leng)凍(dong)幹(gan)燥技(ji)術(shu)領域(yu)當前面臨的(de)最主(zhu)要的(de)問(wen)題。

這(zhe)是(shi)廣(guang)告

基於(yu)冷(leng)凍(dong)幹(gan)燥技(ji)術(shu)有(you)利於(yu)保留(liu)壹(yi)些(xie)生(sheng)物(wu)樣(yang)品(pin)(如(ru)蛋(dan)白質)的(de)活(huo)性這(zhe)壹(yi)突(tu)出(chu)優勢(shi)，我(wo)司(si)銷(xiao)售的(de)YJ-511系列(lie)冷(leng)凍(dong)幹(gan)燥機采(cai)用(yong)真空冷(leng)凍(dong)幹(gan)燥技(ji)術(shu)能廣泛(fan)應(ying)用於(yu)藥(yao)品(pin)、生(sheng)物(wu)制品(pin)、化工及食(shi)品(pin)工業(ye)。對(dui)熱(re)敏性物(wu)質(zhi)如(ru)抗(kang)生(sheng)素、疫苗、血液(ye)制品(pin)、酶(mei)激素及其(qi)他(ta)生(sheng)物(wu)組(zu)織(zhi)，以及處(chu)理(li)原(yuan)料(liao)、制備(bei)樣(yang)品(pin)、產(chan)品生(sheng)產(chan)等(deng)都(dou)非常適用(yong)。