फ्रीज-सुखाने की तकनीक

फ्रीज-सुखाने की तकनीक, सामग्री को खराब होने और बिगड़ने से बचाने के तरीकों में से एक, पहले से बहुत अधिक नमी वाले पदार्थ को फ्रीज करना है, और फिर वैक्यूम की स्थिति के तहत सीधे ठोस पानी को उच्च बनाने के लिए, और पदार्थ ही रहता है ठंड लगने पर बर्फ की शेल्फ में, इसलिए यह सूखने के बाद नहीं बदलता है। ठोस पानी उच्च बनाने की क्रिया के दौरान गर्मी को अवशोषित करता है, जिससे उत्पाद का तापमान स्वयं गिर जाता है और उच्च बनाने की क्रिया की गति को धीमा कर देता है। उच्च बनाने की क्रिया को बढ़ाने और सुखाने के समय को कम करने के क्रमबद्ध करना में, उत्पाद को ठीक से गर्म किया जाना चाहिए। पूरे सुखाने को कम तापमान पर किया जाता है।

लाभ एक फ्रीज, सुखाने को कम तापमान पर किया जाता है, इसलिए यह विशेष रूप से कई गर्मी के प्रति संवेदनशील पदार्थों के लिए उपयुक्त है। जैसे प्रोटीन, सूक्ष्म जीव और जैविक चिकित्सा 2 में व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है। इसलिए, इसका उपयोग किया जाता है। कम तापमान पर सूखने पर, पदार्थ में कुछ वाष्पशील घटक बहुत कम खो जाते हैं, जो कुछ रासायनिक उत्पादों, दवाओं और खाद्य सुखाने के लिए उपयुक्त है। 3. फ्रीज-सुखाने की प्रक्रिया के दौरान, सूक्ष्मजीवों की वृद्धि और एंजाइमों की भूमिका को पूरा नहीं किया जा सकता है, इसलिए मूल गुणों को बनाए रखा जा सकता है। 4. जमे हुए राज्य में सुखाने के कारण, मात्रा लगभग अपरिवर्तित है, मूल संरचना बनाए रखी जाती है, और एकाग्रता घटना नहीं होगी। 5. सूखा पदार्थ पानी जोड़ने के बाद जल्दी और पूरी तरह से घुल जाता है, और लगभग तुरंत मूल गुणों पर लौट आता है। 6. चूंकि सुखाने को वैक्यूम के तहत किया जाता है, इसलिए बहुत कम ऑक्सीजन होती है, इसलिए कुछ आसानी से ऑक्सीकृत पदार्थ संरक्षित होते हैं। 7. सुखाने से 95-99% पानी से अधिक खत्म हो सकता है, ताकि उत्पाद को सूखने के बाद लंबे समय तक संग्रहीत किया जा सके। इसलिए, दवा उद्योग, खाद्य उद्योग, वैज्ञानिक अनुसंधान और अन्य क्षेत्रों में फ्रीज सुखाने का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। आवेदन उत्पादों के फ्रीज सुखाने को एक निश्चित उपकरण में करने की आवश्यकता है। इस उपकरण को वैक्यूम फ्रीज ड्रायर कहा जाता है, जिसे लियोफिलाइज़र के रूप में जाना जाता है। लियोफिलाइज़र को चार मुख्य भागों में विभाजित किया गया है: प्रशीतन प्रणाली, वैक्यूम सिस्टम, हीटिंग सिस्टम और नियंत्रण प्रणाली। संरचना के अनुसार, इसमें एक लियोफिलाइज्ड बॉक्स या एक सुखाने वाला बॉक्स, एक कंडेनसर या एक जल वाष्प कंडेनसर, एक फ्रीजर, एक वैक्यूम पंप और वाल्व और विद्युत नियंत्रण घटक शामिल हैं। लियोफिलाइज्ड बॉक्स एक उच्च और निम्न बॉक्स तापमान है जिसे लगभग -40 ° C तक ठंडा किया जा सकता है और लगभग 50 ° C तक गर्म किया जा सकता है। यह एक बंद कंटेनर भी है जिसे वैक्यूम में पंप किया जा सकता है। यह लियोफिलाइज़र का मुख्य हिस्सा है। जिन उत्पादों को लियोफिलाइज्ड करने की आवश्यकता होती है, उन्हें बॉक्स में स्तरित धातु प्लेट परत पर रखा जाता है, जमे हुए, और उत्पाद में पानी को उच्च बनाने और सुखाने के लिए वैक्यूम के नीचे गर्म किया जाता है। कंडेनसर एक वैक्यूम सील कंटेनर भी है। इसके अंदर एक बड़ी सतह क्षेत्र धातु सोखना सतह है। सोखना सतह के तापमान को -40 ° C तक कम किया जा सकता है, और इस कम तापमान को लगातार बनाए रखा जा सकता है। कंडेनसर का कार्य लियोफिलाइज्ड बॉक्स में उत्पादों द्वारा उच्च वाष्प को फ्रीज करना और धातु की सतह पर सोखना है। लियोफिलाइज़र, कंडेनसर, वैक्यूम पाइप और वाल्व, वैक्यूम पंप के साथ मिलकर, लियोफिलाइज़र की वैक्यूम प्रणाली बनाते हैं। वैक्यूम सिस्टम को हवा के रिसाव की आवश्यकता नहीं होती है। वैक्यूम पंप एक वैक्यूम स्थापित करने के लिए वैक्यूम सिस्टम का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। उत्पाद के तेजी से उच्च बनाने और सुखाने के लिए वैक्यूम सिस्टम आवश्यक है। प्रशीतन प्रणाली में एक फ्रीजर, एक लियोफिलाइज्ड बॉक्स और कंडेनसर के अंदर पाइप होते हैं। फ्रीजर एक दूसरे से स्वतंत्र दो सेट हो सकता है, या एक सेट का उपयोग एक साथ किया जा सकता है। फ्रीजर का कार्य अपने संक्रिया के लिए आवश्यक कम तापमान उत्पन्न करने और बनाए रखने के लिए लियोफिलाइज्ड बॉक्स और कंडेनसर को प्रशीतित करना है। इसके दो तरीके हैं: प्रत्यक्ष प्रशीतन और अप्रत्यक्ष प्रशीतन। हीटिंग सिस्टम में विभिन्न लियोफिलाइज्ड ड्रायर के लिए अलग-अलग हीटिंग तरीके हैं। कुछ प्रत्यक्ष इलेक्ट्रिक हीटिंग विधि का उपयोग करते हैं; कुछ हीटिंग के लिए मध्यवर्ती माध्यम का उपयोग करते हैं, और एक पंप मध्यवर्ती माध्यम को लगातार प्रसारित करता है। हीटिंग सिस्टम का कार्य उत्पाद को लियोफिलाइज्ड बॉक्स में गर्म करना है ताकि उत्पाद में नमी लगातार अवशिष्ट नमी आवश्यकताओं को पूरा करती है। नियंत्रण प्रणाली में विभिन्न नियंत्रण स्विच, संकेतक समायोजन उपकरण शामिल हैं (see Figure 1) और कुछ स्वचालित उपकरण, आदि यह अपेक्षाकृत सरल या बहुत जटिल हो सकता है। आम तौर पर, उच्च स्तर के स्वचालन के साथ फ्रीज-सुखाने वाली मशीनों में अधिक जटिल नियंत्रण प्रणाली होती है। नियंत्रण प्रणाली का कार्य फ्रीज-सुखाने की मशीन को मैन्युअल रूप से या स्वचालित रूप से नियंत्रित करना है, मशीन के सामान्य संक्रिया में हेरफेर करना है, और आवश्यक उत्पादों को फ्रीज-ड्राई करना है। फ्रीज-सुखाने की प्रक्रिया इस प्रकार है: लियोफिलाइज़ेशन से पहले, जिन उत्पादों को लियोफिलाइज़ करने की आवश्यकता होती है, उन्हें उपयुक्त कंटेनरों, आमतौर पर कांच की बोतलों या एम्पोल्स में विभाजित किया जाता है, भरने की मात्रा एक समान होनी चाहिए, और वाष्पीकरण की सतह जितनी बड़ी और पतली होनी चाहिए; फिर उन्हें एक धातु की प्लेट में रखें जो लियोफिलाइज्ड बॉक्स के आकार के लिए उपयुक्त है। पैकिंग से पहले, फ्रीज-सूखे बॉक्स को खाली ठंडा किया जाता है, और फिर उत्पाद को प्री-फ्रीजिंग के लिए फ्रीज-सूखे बॉक्स में डाल दिया जाता है। वैक्यूमिंग से पहले, कंडेनसर को कंडेनसर फ्रीजर की शीतलन गति के अनुसार पहले से काम करने के लिए बनाया जाना चाहिए। वैक्यूम करते समय, कंडेनसर को लगभग -40 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक पहुंचना चाहिए। वैक्यूम डिग्री एक निश्चित मूल्य तक पहुंचने के बाद (आमतौर पर यह 100uHg से ऊपर वैक्यूम डिग्री तक पहुंचना चाहिए), बॉक्स में उत्पाद को गर्म किया जा सकता है। आम तौर पर, हीटिंग दो चरणों में किया जाता है। हीटिंग का पहला चरण उत्पाद के तापमान को सह-पिघलने बिंदु के तापमान से अधिक नहीं बनाता है। उत्पाद में नमी मूल रूप से सूखने के बाद, हीटिंग का दूसरा चरण किया जाता है। इस समय, उत्पाद को अधिकतम तापमान पर जल्दी से निर्दिष्ट किया जा सकता है। अधिकतम तापमान कई घंटों तक बनाए रखने के बाद फ्रीज-सुखाने को पूरा किया जा सकता है। यह प्रत्येक बोतल में उत्पाद की मात्रा, कुल राशि, ग्लास कंटेनर के आकार और विनिर्देश, उत्पाद के प्रकार, लियोफिलाइजेशन वक्र और मशीन के प्रदर्शन से संबंधित है। लियोफिलाइजेशन के बाद, सूखी और बाँझ हवा को सुखाने वाले ओवन में डाला जाना चाहिए, और फिर हवा में नमी के पुन: अवशोषण को रोकने के लिए जल्द से जल्द प्लग और सील करना चाहिए। लियोफिलाइजेशन प्रक्रिया में, उत्पाद और प्लेट परत का तापमान, कंडेनसर और वैक्यूम डिग्री के तापमान की तुलना वक्र खींचने के समय के साथ की जाती है, जिसे लियोफिलाइजेशन वक्र कहा जाता है। आम तौर पर, तापमान समन्वय होता है और समय एब्सिसा होता है। फ्रीज-सुखाने वाले उत्पाद विभिन्न लियोफिलाइजेशन कर्व का उपयोग करते हैं। जब एक ही उत्पाद विभिन्न लियोफिलाइज़ेशन घटता का उपयोग करता है, तो उत्पाद की गुणवत्ता भी अलग होती है, और लियोफिलाइज़र वक्र भी लियोफिलाइज़र के प्रदर्शन से संबंधित होता है। इसलिए, विभिन्न उत्पाद और विभिन्न लियोफिलाइज़र अलग-अलग लियोफिलाइज़ेशन घटता लागू करते हैं।