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德国Fevik分享冻干机原理及应用领域
点击次数:79 发布时间:2020-08-13

一、真空冷冻干燥原理

真空冷冻干燥是将含水物质先冻结成固态,然后使其中的水份从固态升华成气态,从而除去水份而保存物质的方法。

1.冻干机冻干的优点:

冻干与通常的晒干、煮干、喷雾干燥及真空干燥相比有如下突出的优点。

a.冻干是在低温下干燥的,不会使蛋白质产生变性,但可使微生物等失去生物活力。这对于那些热稳定性能差的生物活性制品、生物化学类制品、基因工程类制品和血液制品等的干燥保存特别适用。

c.在低温干燥过程中,微生物的生长和酶的作用几乎无法进行,从而能更大程度地保持物质原来的性状。

d.干燥后体积、形状基本不变,物质呈海绵状,无干缩,复水时与水的接触面大,能迅速还成原来的形状。

e.因一般是在真空下干燥,故氧气极少,使易氧化的物质得到了保护。

f.能除去物质中95%~99.5%的水分,制品的保存期长。

2.冻干机冻干的应用

冻干技术凭借其它干燥方法无法比拟的优点,越来越受到人们的青睐,目前已经广泛应用于医药、生物制品、食品、活性物质等各大领域,其应用规模还在不断快速扩大,真空冷冻干燥必将成为21世纪的重要应用技术。

(1)冻干技术在生物制品方面的应用

a.活菌菌苗。例如卡介苗、流脑菌苗、结核菌苗、口服痢疾活菌苗、沙门氏菌、链球菌等。

b.火毒疫苗。例如麻疹疫苗、流感疫苗、狂犬疫苗、鸡瘟疫苗等。

c.其它生物制品、生化药品。乙肝表面抗原诊断雪球、人白细胞干扰素、辅酶A(CoA)、三磷酸腺苷(ATP)、尿激酶等。

(2)冻干机冻干技术在西药生产中的应用

多为针剂,以抗生素药、循环器官用药、中枢神经用药、维生素类和肿瘤药物为多。例如氨苄青霉素、利菌沙(琥乙红霉素片)等。

(3)冻干技术在中药生产中的应用

近几年开始用冻干法加工中成药,将配制好的中成药,经过浸渍、提取、过滤、浓缩、冻干后再制成粉剂、片或针剂。

(4)冻干机医疗方面的应用

利用冻干技术可以长期保存血液、动脉、骨骼、皮肤、角膜和神经组织等各种器官。冻干时细胞未被破坏,复水后生物体又能复活。例如冻干骨骼可以储存在室温或冰箱内长达2年。

(5)冻干机食品的冻干,采用冻干加工的食品有:

a.烹饪原料:肉、蛋、鱼、蔬菜等。

b.食品工业用原料:奶粉、蛋粉、植物蛋白粉、茶叶、干果、肉粉、豆粉等。

c.饮料类:咖啡、果珍等。

d.补品类:花粉、蜂雏粉、鳖粉等。

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(6)冻干机冻干技术其它应用:

a.微生物和藻类方面:如各种细菌、酵母、酵素、原生动物、微细藻类等的长期保存。

b.生物标本、生物组织方面:如制作各种动植物标本,干燥保存用于动物异种或同种移植的皮肤、骨骼、主动脉、心瓣膜等边缘组织。

c.制作用于光学显微镜、电子扫描和透射显微镜的小组织片。

d.食品的干燥方面:如咖啡、茶叶、肉鱼蛋类、海藻、水果、蔬菜、调料、豆腐、方便食品等。

e.高级营养品及中草药方面:如蜂王浆、蜂蜜、花粉、中草药制剂等。

f.超细微粉的制备方面:如制取Al2O3、ZrO2、TiO2、Ba2Cu3O7~8、Ba2Ti9O20等超细微粉。

g.其他方面:如化工中的催化剂,冻干后可提高催化效率5~20倍;将植物叶子、土壤冻干保存,用以研究土壤、肥料、气候对植物生长的影响及因子的作用;潮湿的木制文物、淹坏的书籍稿件等用冻干法干燥。

3.冻干机冷冻干燥的基本过程如下:

a.制品的制备(前处理):如药物的培养、灭菌、分装、洗瓶、半加塞等,食品原料的挑选、清洗、切分、灭酶、分装等。

b.制品的冻结(预冻):将制品冻结成固态。

c.第①阶段干燥(升华干燥):将制品中的冰晶以升华方式除去。

d.第二阶段干燥(解吸干燥):将残留于制品的水分在较高温度下蒸发一部分,使残余水分达到预定要求。

e.密封包装:已干制品一般应在真空或充惰性气体条件下密封包装,以利于储存。

四、注意事项

1. 样品在冻干之前首先要进行预冻,样品必须在固态(结冰状态)下才能冻干,预冻时间越长冻干效果越好。样品的体积尽量不要超过样品瓶体积的1/3。

2. 在冻干时如果出现样品融化现象,并且真空泵及冷阱工作状态良好的情况下,其原因是真空度不够,有漏气的地方。请检查所有的阀门是否关闭,冻干腔与冷阱表面接触的地方是否密封,必要时清洁冷阱表面及冻干腔的密封圈。

3. 定期清洁冷阱腔及冻干腔。

4. 在开机后15分钟后才可以冻干,目的是先让冷阱预冷,让真空泵预热。这样才能使仪器在一个的工作状态工作。

5. 冻干结束关闭阀门后,冻干瓶内部与外界相通,待气压平衡后即可取下瓶子。

6. 定期清洁压缩瓶内部的灰尘,真空泵中油少时要进行加油。

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