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决定实验型冻干机冻干成败的因素主要有以下4点

发布时间:2023-01-06 11:36:03浏览:429次

  实验型冻干机就是把含有大量水分的物质,先冷却至共熔点或玻璃化转变温度以下,使物料中的大部分水冻结成冰,其余的水化和物料成分形成非晶态。然后,在真空条件下,对已冻结的物料进行低温的加热,以使物料中的冰升华干燥。接着,在真空条件下对物料进行升温,以除去吸附水,实现解析干燥,而物质本身留在冻结的冰架子中,从而使得干燥制品不失原有的固体骨架结构,保持物料原有的形态,且制品复水性。

  目前,实验型冻干机广泛应用于生物制药、中药材保健品、血液制品、生物制品、医药和活性物质领域,尤其在制药行业。

  在进行冻干的过程中,哪些因素会影响到冻干效果呢,也就是说决定实验型冻干机冻干成败的因素到底有哪些呢?
  1、共熔点:
  实验型冻干机制品在干燥过程中,随着温度逐渐升高,凝固的溶质和溶剂开始不断融化,这个时候的温度也就是共熔点。
  2、玻璃转化温度:
  制品在预冻过程中,对于无定形体系,当制品温度下降到某一种程度的时候,形成的冰晶不再继续增大,残余溶液浓缩会变大,溶质与剩余的水分形成粘度很大的玻璃态,这个时候的温度也就是玻璃化转变温度。
  3、共晶点:
  在制品预冻过程中,对于结晶体系,随着温度不断降低,当制品达到冰点以下的时候,体系中形成冰核,冰核在逐渐增长,其余溶液中溶质的浓度会逐渐升高,并在达到过饱和的时候会析出结晶,温度持续降低直至剩余溶液固化为冰和溶质的结晶混合体,此时的温度也就是共晶点。但是有这么一种情况,有一些物质的共晶点并不是一个具体的温度值,而是一个温度范围。
  4、塌陷温度:
  制品在干燥过程中,干燥层温度上升到一定数值的时候,物料中的冰晶会逐渐消失,原先为冰晶所占据的空间成为空穴,因此干燥层呈多孔蜂窝状的海绵体结构。当蜂窝状结构体的固体基质温度较高的时候,其刚性不断降低。当温度达到某一临界值的时候,固体基质的刚性不足以维持蜂窝状结构,空穴的固形物基质壁会发生塌陷,原先蒸汽扩散的通道被封闭,阻止升华的进行,导致成品水分含量天高。这个临界温度也就是塌陷温度。

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