Công nghệ đông khô

Công nghệ đông khô, một trong những phương pháp để giữ cho chất không bị hư hỏng và hư hỏng, là làm mát trước và đông lạnh chất có chứa một lượng lớn độ ẩm thành chất rắn, sau đó làm cho nước rắn thăng hoa trực tiếp trong điều kiện chân không, và bản thân chất còn lại trong kệ băng khi đông lạnh, vì vậy thể tích của nó không thay đổi sau khi sấy khô. Nước rắn phải hấp thụ nhiệt khi thăng hoa, làm giảm nhiệt độ của chính sản phẩm và làm chậm tốc độ thăng hoa, để tăng tốc độ thăng hoa và rút ngắn thời gian sấy, sản phẩm phải được làm nóng đúng cách. Toàn bộ quá trình sấy khô được thực hiện ở nhiệt độ thấp hơn.

lợi thế 1, đông khô được thực hiện ở nhiệt độ thấp, vì vậy nó đặc biệt phù hợp với nhiều chất nhạy cảm với nhiệt. Chẳng hạn như protein, vi sinh vật sẽ không bị biến tính hoặc mất sức sống sinh học. Vì vậy nó được sử dụng rộng rãi trong y Thứ hai, khi sấy khô ở nhiệt độ thấp, một số thành phần dễ bay hơi trong chất bị mất rất ít, thích hợp để sấy khô một số sản phẩm hóa học, dược phẩm và thực phẩm. Thứ ba, trong quá trình sấy đông lạnh, sự phát triển của vi sinh vật và hoạt động của enzyme không thể được thực hiện, vì vậy nó có thể duy trì các đặc điểm ban đầu. Thứ tư, bởi vì nó được sấy khô ở trạng thái đông lạnh, thể tích gần như không thay đổi, duy trì cấu trúc ban đầu và sẽ không xảy ra hiện tượng tập trung. Thứ năm, chất sau khi sấy khô, sau khi thêm nước hòa tan nhanh chóng và hoàn toàn, gần như ngay lập tức khôi phục lại các đặc điểm ban đầu. Thứ sáu, Bởi vì sấy khô được thực hiện trong chân không, oxy rất ít, vì vậy một số chất dễ bị oxy hóa được bảo vệ. Thứ bảy, sấy khô có thể loại trừ hơn 95-99% độ ẩm Do đó, đông khô được sử dụng rộng rãi trong ngành dược phẩm, công nghiệp thực phẩm, nghiên cứu khoa học và các bộ phận khác. Áp dụng đông khô của sản phẩm cần phải được thực hiện trong một thiết bị nhất định, thiết bị này được gọi là máy sấy đông lạnh chân không, gọi tắt là máy đông khô. Máy đông khô được chia theo hệ thống, bao gồm bốn bộ phận chính: hệ thống làm lạnh, hệ thống chân không, hệ thống sưởi ấm và hệ thống điều khiển. Theo cấu trúc, nó được chia thành hộp đông khô hoặc hộp sấy, bình ngưng hoặc máy ngưng tụ hơi nước, máy đông lạnh, máy bơm chân không và van, các thành phần điều khiển điện, v.v. Hộp đông khô là một hộp nhiệt độ cao và thấp có thể làm lạnh đến khoảng -40 ° C, có thể được làm nóng đến khoảng + 50 ° C, cũng là một hộp kín có thể được bơm vào chân không. Nó là phần chính của máy đông khô, sản phẩm cần đông khô được đặt trên lớp kim loại nhiều lớp bên trong hộp, đông lạnh sản phẩm và làm nóng dưới chân không để độ ẩm bên trong sản phẩm thăng hoa và khô. Bình ngưng cũng là một bình kín chân không, bên trong nó có một bề mặt hấp phụ kim loại diện tích bề mặt lớn, nhiệt độ của bề mặt hấp phụ có thể giảm xuống dưới -40 ° C và có thể duy trì nhiệt độ thấp này liên tục. Chức năng của bình ngưng là đông lạnh và hấp phụ hơi nước thăng hoa của sản phẩm bên trong hộp đông khô trên bề mặt kim loại của nó. Hộp đông khô, bình ngưng, ống chân không và van, cộng với máy bơm chân không, tạo thành hệ thống chân không của máy đông khô. Hệ thống chân không yêu cầu không có hiện tượng rò rỉ không khí, máy bơm chân không là một thành phần quan trọng để thiết lập hệ thống chân không. Đối với sản phẩm thăng hoa nhanh chóng là điều cần thiết cho hệ thống chân không. Hệ thống làm lạnh bao gồm tủ đông và hộp đông khô, đường ống bên trong bình ngưng, v.v. Tủ đông có thể là hai bộ độc lập với nhau hoặc có thể kết hợp một bộ. Chức năng của tủ đông là làm lạnh hộp đông khô và bình ngưng để tạo ra và duy trì nhiệt độ thấp cần thiết khi chúng hoạt động, nó có hai phương thức làm lạnh trực tiếp và làm lạnh gián tiếp. Hệ thống sưởi ấm có các phương pháp sưởi ấm khác nhau cho các máy đông khô khác nhau. Một số sử dụng phương pháp sưởi ấm điện trực tiếp; một số khác sử dụng phương tiện trung gian để sưởi ấm, một máy bơm làm cho phương tiện trung gian liên tục lưu thông. Chức năng của hệ thống sưởi ấm là làm nóng sản phẩm bên trong hộp đông khô để độ ẩm trong sản phẩm liên tục thăng hoa và đáp ứng yêu cầu độ ẩm còn lại quy định. Hệ thống điều khiển bao gồm các loại công tắc điều khiển, dụng cụ điều chỉnh hướng dẫn (xem hình 1) và một số thiết bị tự động, nó có thể tương đối đơn giản, cũng có thể rất phức tạp. Nói chung máy đông khô có mức độ tự động hóa cao hơn thì hệ thống điều khiển tương đối phức tạp. Chức năng của hệ thống điều khiển là điều khiển máy đông khô bằng tay hoặc tự động, điều khiển máy hoạt động bình thường, để đông khô sản phẩm đáp ứng yêu cầu. Quy trình đông khô như sau: trước khi đông khô, các sản phẩm cần đông khô được đóng gói trong các thùng chứa phù hợp, thường là chai thủy tinh hoặc ống, số lượng đóng gói phải đồng đều, bề mặt bay hơi càng lớn càng tốt và độ dày càng mỏng càng tốt; sau đó đặt vào đĩa kim loại phù hợp với kích thước của hộp đông khô. Trước khi đóng gói, trước tiên làm mát hộp đông khô, sau đó đặt sản phẩm vào hộp đông khô để đông lạnh trước, trước khi hút chân không phải làm cho bình ngưng hoạt động trước theo tốc độ làm mát của tủ đông của bình ngưng, khi hút chân không bình ngưng phải đạt đến nhiệt độ khoảng -40 ° C, sau khi độ chân không đạt đến một giá trị nhất định (thường phải đạt đến độ chân không trên 100uHg), sản phẩm bên trong hộp có thể được làm nóng. Thông thường làm nóng được thực hiện trong hai bước, bước đầu tiên làm nóng không làm cho nhiệt độ của sản phẩm vượt quá nhiệt độ của điểm nóng chảy; bước thứ hai làm nóng sau khi độ ẩm bên trong sản phẩm về cơ bản khô, sau đó có thể nhanh chóng làm cho sản phẩm tăng lên nhiệt độ tối đa quy định. Sau khi nhiệt độ tối đa được giữ trong vài giờ, có thể kết thúc đông khô. Nó liên quan đến khối lượng sản phẩm trong mỗi chai, tổng khối lượng, hình dạng, thông số kỹ thuật của hộp thủy tinh, loại sản phẩm, đường cong đông khô và hiệu suất của máy, v.v. Sau khi đông khô, không khí khô và vô trùng phải được đưa vào lò sấy, sau đó được niêm phong càng sớm càng tốt để tránh hấp thụ lại độ ẩm trong không khí. Trong quá trình đông khô, nhiệt độ của sản phẩm và lớp, nhiệt độ bình ngưng và độ chân không được vẽ thành một đường cong, được gọi là đường cong đông khô. Thông thường nhiệt độ là tọa độ dọc, thời gian là tọa độ ngang. Các sản phẩm khác nhau được đông khô sử dụng các đường cong đông khô khác nhau. Khi cùng một sản phẩm sử dụng các đường cong đông khô khác nhau, chất lượng của sản phẩm cũng không giống nhau, và đường cong đông khô cũng liên quan đến hiệu suất của máy đông khô. Do đó, các sản phẩm khác nhau, các máy đông khô khác nhau, các ứng dụng đông khô khác nhau

đường cong đông khô khác nhau.