Технология сублимационной сушки

Технология сублимационной сушки, один из методов предотвращения порчи и разрушения материала, состоит в том, чтобы заранее заморозить вещество, содержащее много влаги, а затем сублимировать твердую воду непосредственно в условиях вакуума, а само вещество остается на шельфовом льду при замерзании, поэтому оно не меняется после сушки. Твердая вода поглощает тепло во время сублимации, в результате чего температура самого продукта падает и замедляет скорость сублимации. Чтобы увеличить скорость сублимации и сократить время сушки, продукт должен быть должным образом нагрет. Вся сушка проводится при более низкой температуре.

Преимущества A, сублимационная сушка проводится при низкой температуре, поэтому она особенно подходит для многих теплочувствительных веществ. Такие как белки, микроорганизмы и тому подобное, не денатурируют и не теряют биологическую жизнеспособность. Поэтому он широко используется в медицине. 2. При сушке при низкой температуре некоторые летучие компоненты в веществе теряются очень мало, что подходит для некоторых химических продуктов, лекарств и сушки пищевых продуктов. 3. В процессе сублимационной сушки не может осуществляться рост микроорганизмов и роль ферментов, поэтому исходные свойства можно сохранить. 4. Из-за сушки в замороженном состоянии объем почти не изменяется, исходная структура сохраняется, а явление концентрации не произойдет. 5. Высушенное вещество быстро и полностью растворяется после добавления воды, и почти сразу же возвращается к исходным свойствам. 6. Поскольку сушка проводится под вакуумом, кислорода очень мало, поэтому некоторые легко окисляемые вещества защищены. 7. Сушка позволяет устранить более 95-99% воды, благодаря чему изделие можно долго хранить без ухудшения после сушки. Поэтому сублимационная сушка широко используется в фармацевтической промышленности, пищевой промышленности, научных исследованиях и других отраслях. Применение Сублимационная сушка продуктов должна осуществляться в определенном устройстве. Это устройство называется вакуумной сублимационной сушилкой, именуемой лиофилизатором. Лиофилизатор разделен на четыре основные части: холодильная система, вакуумная система, система отопления и система управления. По конструкции он состоит из лиофилизированной коробки или сушильной коробки, конденсатора или конденсатора водяного пара, морозильника, вакуумного насоса и клапанов, а также компонентов электрического управления. Лиофилизированная коробка представляет собой коробку высокой и низкой температуры, которую можно охлаждать примерно до -40 ° C и нагревать примерно до + 50 ° C. Это также закрытый контейнер, который можно закачивать в вакуум. Это основная часть лиофилизатора. Продукты, которые необходимо лиофилизировать, помещаются на слоистый слой металлической пластины в коробке, замораживаются и нагреваются под вакуумом для сублимации и сушки воды в продукте. Конденсатор также представляет собой вакуумно-герметичный контейнер. Внутри него имеется металлическая адсорбционная поверхность большой площади поверхности. Температура адсорбционной поверхности может быть снижена до -40 ° C, и эта низкая температура может постоянно поддерживаться. Функция конденсатора заключается в замораживании водяного пара, сублимированного продуктами в лиофилизированной коробке, и адсорбировании его на металлической поверхности. Лиофилизатор, конденсатор, вакуумная труба и клапан вместе с вакуумным насосом образуют вакуумную систему лиофилизатора. Вакуумная система не требует утечки воздуха. Вакуумный насос является важной частью вакуумной системы для создания вакуума. Вакуумная система необходима для быстрой сублимации и сушки продукта. Холодильная система состоит из морозильной камеры, лиофилизированной коробки и труб внутри конденсатора. Морозильник может быть двух комплектов независимо друг от друга или может использоваться вместе. Функция морозильника заключается в охлаждении лиофилизированной коробки и конденсатора для создания и поддержания низкой температуры, необходимой для их работы. Он имеет два метода: прямое охлаждение и косвенное охлаждение. Система отопления имеет разные методы нагрева для разных лиофилизированных сушилок. Некоторые используют метод прямого электрического нагрева; некоторые используют промежуточную среду для нагрева, а насос непрерывно циркулирует промежуточную среду. Функция системы отопления заключается в нагреве продукта в лиофилизированной коробке, чтобы влага в продукте постоянно сублимировалась и соответствовала указанным остаточным требованиям к влажности. Система управления состоит из различных переключателей управления, приборов регулировки индикаторов (см. рис. 1) и некоторых автоматических устройств и т. д. Она может быть относительно простой или очень сложной. Как правило, сублимационные машины с более высокой степенью автоматизации имеют более сложные системы управления. Функция системы управления состоит в том, чтобы вручную или автоматически управлять сублимационной сушильной машиной, манипулировать нормальной работой машины и высушивать необходимые продукты. Процедура сублимационной сушки следующая: перед лиофилизацией продукты, которые необходимо лиофилизировать, делятся на подходящие контейнеры, обычно стеклянные бутылки или ампулы, количество наполнения должно быть равномерным, а поверхность испарения должна быть как можно больше и тоньше; затем поместите их в металлическую пластину, подходящую по размеру лиофилизированной коробки. Перед упаковкой лиофилизированную коробку охлаждают порожним, а затем продукт помещают в лиофилизированную коробку для предварительного замораживания. Перед вакуумированием конденсатор следует настроить на работу заранее в соответствии со скоростью охлаждения морозильной камеры конденсатора. При вакуумировании конденсатор должен достигать температуры около -40 ° C. После того, как степень вакуума достигает определенного значения (обычно она должна достигать степени вакуума выше 100 uHg), продукт в коробке можно нагревать. Как правило, нагревание осуществляется в два этапа. Первый этап нагрева не заставляет температуру продукта превышать температуру коплавления. После того, как влага в продукте в основном высохнет, проводится второй этап нагрева. В это время продукт можно быстро поднять до заданной максимальной температуры. Сублимационная сушка может быть завершена после того, как максимальная температура будет поддерживаться в течение нескольких часов. Это связано с количеством продукта в каждой бутылке, общим количеством, формой и спецификацией стеклянной тары, типом продукта, кривой лиофилизации и производительностью машины. После лиофилизации сухой и стерильный воздух должен быть подан в сушильную печь, а затем как можно скорее заглушен и запечатан, чтобы предотвратить повторное поглощение влаги в воздухе. В процессе лиофилизации температура продукта и слоя плиты, температура конденсатора и степень вакуума сравниваются со временем рисования кривой, которая называется кривой лиофилизации. Как правило, температура - это ордината, а время - абсцисса. В различных продуктах сублимационной сушки используются разные кривые лиофилизации. Когда один и тот же продукт использует разные кривые лиофилизации, качество продукта также отличается, и кривая лиофилизации также связана с производительностью лиофилизатора. Поэтому разные продукты и разные лиофилизаторы применяют разные кривые лиофилизации.