동결 건조 기술

물질이 상하거나 변질되지 않도록 하는 방법 중 하나인 동결건조 기술은 수분이 많이 함유된 물질을 미리 얼린 뒤 진공 상태에서 고체수를 직접 승화시켜 얼었을 때 물질 자체가 빙붕에 남아 있어 건조 후에도 변하지 않는다. 고체수는 승화 과정에서 열을 흡수해 제품 자체의 온도가 떨어지고 승화 속도가 느려진다. 승화 속도를 높이고 건조 시간을 단축하기 위해서는 제품을 제대로 가열해야 한다. 전체 건조는 더 낮은 온도에서 수행된다.

장점 A, 동결건조는 저온에서 수행되므로 특히 많은 열에 민감한 물질에 적합하다. 단백질, 미생물 등 생명력을 떨어뜨리거나 잃지 않기 때문에 생물학적 의학에서 널리 사용된다. 저온에서 건조하면 물질 내 일부 휘발성 성분이 거의 손실되지 않아 일부 화학 제품, 의약품 및 식품 건조에 적합합니다. 3. 동결건조 과정에서는 미생물의 성장과 효소의 역할을 수행할 수 없어 본래의 성질을 유지할 수 있다. 4. 동결상태에서 건조하면 부피가 거의 변하지 않고 원래 구조가 유지되며 농도현상이 발생하지 않는다. 5. 건조된 물질은 물을 넣은 후 빠르고 완전하게 용해되며, 거의 즉시 원래의 성질로 돌아갑니다. 6. 진공상태에서 건조하면 산소가 거의 없어 쉽게 산화되는 물질도 보호됩니다. 7. 건조하면 물의 95-99% 이상을 제거할 수 있어 건조 후 열화 없이 제품을 장기간 보관할 수 있습니다. 따라서 동결 건조는 제약 산업, 식품 산업, 과학 연구 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다. 응용 프로그램 제품의 동결 건조는 특정 장치에서 수행되어야 합니다. 이 장치를 진공 동결 건조기라고 하며 리오필라이저라고 합니다. 리오필라이저는 냉장 시스템, 진공 시스템, 난방 시스템, 제어 시스템의 네 가지 주요 부분으로 나뉩니다. 구조에 따르면 리오필라이즈 박스 또는 건조 박스, 콘덴서 또는 수증기 콘덴서, 냉동고, 진공 펌프 및 밸브, 전기 제어 부품으로 구성됩니다. 리오필라이즈 박스는 약 -40 °C까지 냉각되고 약 +50 °C까지 가열될 수 있는 닫힌 용기이기도 합니다. 진공 필라이저의 주요 부분입니다. 리오필화가 필요한 제품은 상자 안의 층층이 쌓인 금속판 층에 올려 얼린 후 진공 상태에서 가열하여 제품의 물을 승화시키고 건조시킵니다. 콘덴서는 진공 밀봉 용기이기도 합니다. 그 안에는 큰 표면적의 금속 흡착 표면이 있습니다. 흡착면의 온도는 -40 °C까지 낮출 수 있으며, 이 낮은 온도는 지속적으로 유지할 수 있습니다. 콘덴서의 기능은 제품에 의해 승화된 수증기를 리오필화 상자에 넣고 금속 표면에 흡착하는 것입니다. 리오필화기, 콘덴서, 진공 파이프 및 밸브는 진공 펌프와 함께 리오필화기의 진공 시스템을 형성합니다. 진공 시스템은 공기 누출이 필요하지 않습니다. 진공 시스템은 제품의 빠른 승화 및 건조에 필수적입니다. 냉장 시스템은 냉동고, 효소화 상자 및 콘덴서 내부의 파이프로 구성됩니다. 냉동고는 서로 독립적으로 두 세트가 될 수도 있고, 한 세트를 함께 사용할 수도 있습니다. 냉동실의 기능은 효소화 상자와 콘덴서를 냉장 보관하여 작동에 필요한 저온을 생성하고 유지하는 것입니다. 직접 냉장과 간접 냉장의 두 가지 방법이 있습니다. 난방 시스템은 다양한 효소화 건조기에 대해 다른 가열 방법을 가지고 있습니다. 일부는 직접 전기 가열 방법을 사용하고 일부는 가열을 위해 중간 매체를 사용하며 펌프는 중간 매체를 지속적으로 순환시킵니다. 가열 시스템의 제어 시스템은 다양한 제어 스위치, 표시기 조정 기기(그림 1 참조) 및 일부 자동 장치 등으로 구성됩니다. 비교적 간단하거나 매우 복잡할 수 있습니다. 일반적으로 자동화 수준이 높은 동결 건조 기계는 제어 시스템이 더 복잡합니다. 제어 시스템의 기능은 동결 건조 기계를 수동으로 또는 자동으로 제어하고 기계의 정상적인 작동을 조작하고 필요한 제품을 동결 건조하는 것입니다. 동결 건조 절차는 다음과 같습니다. 동결 건조 전에 동결 건조가 필요한 제품은 적합한 용기로 나뉩니다. 보통 유리병이나 앰풀, 충전량은 균일하고 증발 표면은 최대한 크고 얇아야 합니다. 그런 다음 동결 상자 크기에 적합한 금속판에 넣습니다. 포장하기 전에 동결 건조 상자를 빈 상태로 식힌 다음 제품을 동결 건조 상자에 넣어 사전 냉동합니다. 진공 청소 전에 콘덴서는 콘덴서 냉동고의 냉각 속도에 따라 미리 작동하도록 만들어야 합니다. 진공 청소 시 콘덴서는 약 -40°C의 온도에 도달해야 합니다. 진공도가 일정 값(일반적으로 100uHg 이상의 진공도에 도달해야 함)에 도달하면 상자 안의 제품을 가열할 수 있습니다. 일반적으로 가열은 두 단계로 진행됩니다. 가열의 첫 번째 단계는 제품의 온도가 공동 용해 지점의 온도를 초과하지 않습니다. 제품의 수분이 기본적으로 건조된 후에는 두 번째 가열 단계를 수행합니다. 이때 제품을 지정된 최대 온도로 빠르게 올릴 동결 건조는 최대 온도를 몇 시간 동안 유지한 후에 완료할 수 있습니다. 각 병에 들어있는 제품의 양, 총량, 유리 용기의 모양 및 사양, 제품의 종류, 리오필화 곡선 및 기계의 성능과 관련이 있습니다. 리오필화 후에는 건조하고 살균된 공기를 건조 오븐에 넣은 다음 가능한 한 빨리 플러그를 꽂고 밀봉하여 공기 중의 수분이 다시 흡수되지 않도록 해야 합니다. 리오필화 과정에서 제품의 온도와 판층, 콘덴서의 온도, 진공도를 곡선을 그리는 시간과 비교합니다. 일반적으로 온도는 서수이고 시간은 abscissa입니다. 동결 건조 제품마다 다른 리오필화 곡선을 사용합니다. 같은 제품이 서로 다른 리오필라이제이션 곡선을 사용하면 제품의 품질도 다르고, 리오필라이제이션 곡선도 리오필라이제이저의 성능과 관련이 있다. 따라서 다른 제품과 다른 리오필라이제이저는 다른 리오필라이제이션 곡선을 적용합니다.