凍干機(jī)有哪幾種速凍工藝?大家了解多少 速凍原料經(jīng)過挑選、漂洗、整形、放盤等前道工藝后,便可以進(jìn)入凍干階段。凍干的步對(duì)凍干物料進(jìn)行速凍,把放了物料的料盤置于中進(jìn)行速凍(有的凍干機(jī)不帶速凍功能,要另配速凍機(jī))。
速凍工藝有以下幾種:
1.浸泡法:將物料浸泡于液氮、液態(tài)氟里昂、低溫鹽水等介質(zhì)中進(jìn)行快速凍結(jié)。此法凍結(jié)速度快。
2.風(fēng)冷法:對(duì)物料吹低溫冷風(fēng),使物料在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)凍結(jié)到一定的溫度。
3.直冷法:將制冷劑或冷媒置于蒸發(fā)排管中,吸收物料的熱量達(dá)到制冷目的。
4.真空制冷法:利用抽真空使物料中水份蒸發(fā)帶走熱量,冷卻物料達(dá)到制冷目的。
不管采取何種方式,都應(yīng)該物料在基本不變形的前提下在規(guī)定時(shí)間內(nèi)凍結(jié)到一定的溫度。
為物料中的冰不溶化而直接汽化(升華),并不斷移走汽體,升華正常進(jìn)行,使箱內(nèi)真空度低于某一溫度下冰的飽和蒸汽壓(610pa以下)。
采用冷阱是為了捕捉水汽,降低真空泵的負(fù)荷,設(shè)計(jì)合理的冷阱基本不會(huì)導(dǎo)致真空泵失效,能耗也低,不過對(duì)制冷系統(tǒng)、冷阱的設(shè)計(jì)要求較嚴(yán)。
凍干食品的出現(xiàn),有可能會(huì)讓凍干機(jī)加入我們家用電器的行業(yè),也許你會(huì)說我這個(gè)想法太過虛幻,凍干機(jī)售價(jià)太貴,另一點(diǎn)普通家庭根本不需要購買凍干機(jī),而我想說,剛開始發(fā)明出來的電腦不也是一樣的貴,發(fā)展到現(xiàn)在挨家挨戶都有電腦,不也是當(dāng)初無法想象的么?對(duì)于凍干機(jī)有可能加入家電類別也是有依據(jù)的,據(jù)證明,我們所食用的水果或者飯菜(特別是海鮮)在冰箱內(nèi)無法完全防止的滋生,在冰箱內(nèi)的食品大約一星期過后含油量就超過了13%,但是經(jīng)過凍干機(jī)凍干后的食品,不僅它的營養(yǎng)價(jià)值沒有減少,而且會(huì)使它的儲(chǔ)存更方便,更不容易產(chǎn)生滋生。對(duì)于現(xiàn)代的凍干機(jī)而言,凍干食物肯定是不成問題,但是它的體積太大和造價(jià)貴成了它不能邁入家庭的絆腳石,我相信在不久的未來,凍干機(jī)會(huì)像電腦一樣,體積減少,而且造價(jià)便宜,成為人人喜愛的家電。
?!∥镔|(zhì)在干燥前始終處于低溫(凍結(jié)狀態(tài)),同時(shí)冰晶均勻分布于物質(zhì)中,升華過程不會(huì)因脫水而發(fā)生濃縮現(xiàn)象,避免了由水蒸氣產(chǎn)生泡沫、氧化等。干燥物質(zhì)呈干海綿多孔狀,體積基本不變,極易溶于水而恢復(fù)原狀。在大程度上防止干燥物質(zhì)的理化和生物學(xué)方面的變性?!±鋬龈稍餀C(jī)系由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、電器儀表控制系統(tǒng)所組成。主要部件為干燥箱、凝結(jié)器、冷凍機(jī)組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。它的工作原理是將燥的物品先凍結(jié)到三相點(diǎn)溫度以下,然后在真空條件下使物品中的固態(tài)水份(冰)直接升華成水蒸氣,從物品中排除,使物品干燥。物料經(jīng)前處理后,被送入速凍倉凍結(jié),再送入干燥倉升華脫水,之后在后處理車間包裝。真空系統(tǒng)為升華干燥倉建立低氣壓條件,加熱系統(tǒng)向物料提供升華潛熱,制冷系統(tǒng)向冷阱和干燥室提供所需的冷量。
本設(shè)備采用輻射加熱,物料受熱均勻;采用捕水冷阱,并可實(shí)現(xiàn)快速化霜;采用真空機(jī)組,并可實(shí)現(xiàn)油水分離;采用并聯(lián)集中制冷系統(tǒng),多路按需供冷,工況穩(wěn)定,有利節(jié)能;采用人工智能控制,控制精度高,操作方便。欣諭儀器網(wǎng) 對(duì)凍干制品的質(zhì)量要求是:生物活性不變、外觀色澤均勻、形態(tài)飽滿、結(jié)構(gòu)牢固、溶解速度快,殘余水分低。要獲得的制品,對(duì)凍干的理論和工藝應(yīng)有一個(gè)比較全面的了解。
凍干機(jī)凍干機(jī)應(yīng)用
真空冷凍干燥技術(shù)在生物工程、醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、材料科學(xué)和農(nóng)副產(chǎn)品深加工等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
藥品冷凍干燥包括西藥和兩部分。西藥冷凍干燥在國內(nèi)已經(jīng)得到了一定的發(fā)展,很多較大型的制藥廠都有冷凍干燥設(shè)備。在針劑方面,冷凍干燥工藝采用的比較多,提高了藥品質(zhì)量和儲(chǔ)存期限,給醫(yī)患雙方都帶來了利益。但目前凍干藥品的品種不多,產(chǎn)品價(jià)格高,干燥工藝不。在中面,目前還只局限在人參、鹿茸、山藥、冬蟲夏草等少量中藥材的凍干,大量的中成藥還沒有采用凍干工藝,與國外差距較大。日本幾年前就開展了“漢藥西制”,改變了的熬制方法,解決了不能制成針劑或片劑的傳統(tǒng),也解決了不治急病的難題,因此我國凍干工藝及產(chǎn)品的研究很有潛力可挖。
在生物技術(shù)產(chǎn)品領(lǐng)域,凍干技術(shù)主要用于血清、血漿、、酶、抗生素、等藥品的生產(chǎn);生物化學(xué)的檢查藥品、學(xué)及學(xué)的檢查藥品;血液、、動(dòng)脈、骨骼、皮膚、角膜、組織及各種長期保存等。
凍干機(jī)凍干機(jī)的種類
凍干機(jī)間歇式凍干設(shè)備
間歇式凍干設(shè)備適合多品種小批量生產(chǎn),特別是在食品領(lǐng)域適用于季節(jié)性強(qiáng)的食品生產(chǎn)。采用單機(jī)操作,如果一臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障,不會(huì)影響其它設(shè)備的正常運(yùn)行。間歇式凍干設(shè)備便于控制物料干燥時(shí)不同階段的加熱溫度和真空度的要求。設(shè)備的加工制造和維修保養(yǎng)易于進(jìn)行。但由于裝料、卸料、起動(dòng)等操作占用時(shí)間較多,因此設(shè)備利用率低,生產(chǎn)效率也不高。
凍干機(jī)連續(xù)式凍干設(shè)備
近年來,國內(nèi)外開始探索和使用連續(xù)式真空冷凍干燥設(shè)備。連續(xù)式設(shè)備的特點(diǎn)是適于品種單一而產(chǎn)量龐大、原料充足的產(chǎn)品生產(chǎn),特別適合漿狀和顆粒狀制品的生產(chǎn)。連續(xù)式設(shè)備容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,簡(jiǎn)化了人工操作和管理,其主要缺點(diǎn)是成本高。
凍干機(jī)優(yōu)點(diǎn)
干燥的方法多種多樣,如曬干、煮干、烘干、噴霧干燥和真空干燥等,但普通干燥方法通常都在0℃以上或更高的溫度下進(jìn)行。干燥所得的產(chǎn)品一般都存在體積縮小、質(zhì)地變硬的問題,易揮發(fā)的成分大部分會(huì)損失掉,一些熱敏性的物質(zhì)發(fā)生變性、失活,有些物質(zhì)甚至發(fā)生了氧化。因此,干燥后的產(chǎn)品與干燥前相比,在性狀上有很大的差別。
凍干法則基本上在0℃以下進(jìn)行,即在產(chǎn)品凍結(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行,解析干燥的時(shí)候一般不超過60℃。在真空條件下,當(dāng)水蒸汽直接升華出來后,藥物剩留在凍結(jié)時(shí)的冰架中,形成類似海綿狀疏松多孔架構(gòu),因此它干燥后體積大小幾乎不變。再次使用前,只要加入用水,又會(huì)立即溶解。
凍干法則基本上在0℃以下進(jìn)行,即在產(chǎn)品凍結(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行,解析干燥的時(shí)候一般不超過60℃。在真空條件下,當(dāng)水蒸汽直接升華出來后,藥物剩留在凍結(jié)時(shí)的冰架中,形成類似海綿狀疏松多孔架構(gòu),因此它干燥后體積大小幾乎不變。再次使用前,只要加入用水,又會(huì)立即溶解。
凍干機(jī)相對(duì)常規(guī)方法,凍干法具有如下優(yōu)點(diǎn):
* 許多熱敏性的物質(zhì)不會(huì)發(fā)生變性或失活。
* 在低溫下干燥時(shí),物質(zhì)中的一些揮發(fā)性成分損失很小。
* 在凍干過程中,微生物的生長和酶的作用無法進(jìn)行,因此能保持原來的性狀。
* 由于在凍結(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行干燥,因此體積幾乎不變,保持了原來的結(jié)構(gòu),不會(huì)發(fā)生濃縮現(xiàn)象。
* 由于物料中水分在預(yù)凍以后以冰晶的形態(tài)存在,原來溶于水中的無機(jī)鹽類溶解物質(zhì)被均勻地分配在物料之中。升華時(shí),溶于水中的溶解物質(zhì)就析出,避免了一般干燥方法中因物料內(nèi)部水分向表面遷移所攜帶的無機(jī)鹽在表面析出而造成表面硬化的現(xiàn)象。
* 干燥后的物質(zhì)疏松多孔,呈海綿狀,加水后溶解迅速而完全,幾乎立即恢復(fù)原來的性狀。
* 由于干燥在真空下進(jìn)行,氧氣極少,因此一些易氧化的物質(zhì)得到了保護(hù)。
* 干燥能排除95%~99%以上的水分,使干燥后產(chǎn)品能長期保存而不致變質(zhì)。
* 因物料處于凍結(jié)狀態(tài),溫度很低,所以供熱的熱源溫度要求不高,采用常溫或溫度不高 的加熱器即可滿足要求。如果冷凍室和干燥室分開時(shí),干燥室不需絕熱,不會(huì)有很多的熱損失,故熱能的利用很經(jīng)濟(jì)。
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凍干機(jī)主機(jī)的選擇
真空系統(tǒng)是凍干機(jī)的重要組成部分之一,一般包括真空泵和羅茨泵加速抽真空。真空系統(tǒng)通過衛(wèi)生級(jí)不銹鋼管路與冷凝器連接,在靠近冷凝器的位置處安裝有蝶閥,將冷凝器與真空系統(tǒng)隔開。真空系統(tǒng)的作用是給凍干機(jī)提供必要真空條件,給冰的升華創(chuàng)造環(huán)境和。真空系統(tǒng)的真空度的高低直接影響制品的升華速率,真空系統(tǒng)要求其自身具有較低的泄漏率。真空控制的精度直接影響到制藥工藝的運(yùn)行。一、真空系統(tǒng)主要部件1.旋片式真空泵轉(zhuǎn)子以一定的偏心裝在泵殼內(nèi)并與泵殼內(nèi)表面的固定面靠近,在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)裝有兩個(gè)(或兩個(gè)以上)旋片。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),旋片能沿其徑向槽往復(fù)滑動(dòng)且與泵殼內(nèi)壁始終接觸。旋片隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn),可將泵腔分成幾個(gè)可變?nèi)莘e。它是利用油類密封各運(yùn)動(dòng)部件之間的間隙,減少有害空間的一種旋轉(zhuǎn)變?nèi)菡婵毡?。這種泵通常帶有氣鎮(zhèn)裝置,故又稱氣鎮(zhèn)式真空泵。圖1油泵系列2.羅茨泵也叫機(jī)械增壓泵,是一種旋轉(zhuǎn)式容積真空泵,二個(gè)8字型轉(zhuǎn)子與泵腔保持一定的間隙,通過一對(duì)同步反向旋轉(zhuǎn)齒輪使二個(gè)轉(zhuǎn)子在泵腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)互相不接觸并保持一定間隙。羅茨泵工作時(shí),由于轉(zhuǎn)子和泵腔、轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子之間有一定的間隙(0.1-0.15mm),互相不接觸,允許轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng),具有很大的抽速。但一般不能直接抽大氣壓。部分的泵由于的設(shè)計(jì),可以在大氣壓下啟動(dòng)。但出于對(duì)泵的保護(hù),一般還是采用延時(shí)啟動(dòng)。圖2 羅茨泵系列3.真空測(cè)量裝置真空規(guī)管(電阻式真空計(jì)),屬于皮拉尼(Pirani)真空計(jì),可以直接輸出2-10V的直流電壓。通過其電路設(shè)計(jì)和程序確定,確保輸出的直流電壓和真空度指示值一一對(duì)應(yīng),在觸摸屏直接顯示出真空度的讀數(shù)?,F(xiàn)在觸摸屏能顯示的讀數(shù)為0.1-999.9Pa。另外,該規(guī)管既能承受負(fù)壓力也能承受正壓力。二、日常維護(hù)項(xiàng)目1.公用工程檢查供電電源正常(3相電源電壓應(yīng)在規(guī)定值的±10%以內(nèi)),接線完整,接地良好。2.真空泵檢查嚴(yán)禁排氣管堵塞情況下開機(jī);油泵的油位要求在油位刻度線1/2~2/3處,干泵油位要求在油位上限,羅茨泵油位要求在油位刻度線1/2~2/3處。三、保養(yǎng)項(xiàng)目1.真空泵運(yùn)行中檢查真空泵運(yùn)行聲音是否正常,如果異常請(qǐng)先檢查供電的三相電是否平衡;真空泵是否有異常振動(dòng),真空泵與泵頭上的各個(gè)連接部分是否存在松動(dòng)現(xiàn)象,如果有則采用相應(yīng)的固定措施;需檢查油位是否保持在正常油位,低于正常油位要及時(shí)補(bǔ)加規(guī)定的真空泵油;如果真空泵油發(fā)生乳化,需要打開氣鎮(zhèn)閥運(yùn)行2小時(shí);真如果空泵油變色,建議及時(shí)更換真空泵油,并清洗過濾網(wǎng),并更換過濾器;觀察真空泵是否漏油,如漏油及時(shí)停機(jī)維修。2.真空泵長期停用檢查如果泵在一段時(shí)間內(nèi)不使用,應(yīng)關(guān)閉電源和冷卻水供應(yīng);如果泵在凍干工藝結(jié)束后直接關(guān)閉,水汽可能殘存在泵體內(nèi)。如果泵長期處于關(guān)閉狀態(tài),這些液體可能會(huì)腐蝕泵的機(jī)械結(jié)構(gòu),可能會(huì)造成泵無法再啟動(dòng)。建議泵在調(diào)試結(jié)束后空轉(zhuǎn)半小時(shí)左右。3.真空泵泵頭閥檢查泵頭閥在真空泵開啟時(shí)同時(shí)得電,真空泵停止時(shí)斷電;泵頭閥有無得電可從閥尾端的進(jìn)氣口處判斷。把拆下,用手堵住進(jìn)氣口,有氣往里吸閥沒得電,反之得電;關(guān)閉真空泵切斷泵頭閥電源,通過真空管上的硅管真空度變化來判斷泵頭閥是否關(guān)閉的嚴(yán)。4.真空泵換油擰開排油閥,將泵體油箱抬高讓真空泵內(nèi)舊油自動(dòng)地流到旋油螺帽位置讓油流出。舊油放盡后,從真空泵加油處注入少量的干凈真空泵油(100~500mL),沖洗真空泵腔內(nèi)部。接著開動(dòng)真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)1min左右,再關(guān)真空泵,將注入的新油放出,若放出的油仍不干掙,應(yīng)繼續(xù)注入新油沖洗,直到干凈為止。然后,擰緊排油閥,擰下加油孔上的加油帽,向真空泵內(nèi)加入新的真空泵油,使油面達(dá)到油標(biāo)線,再旋上加油帽;將容器放在放油口下方,旋下放油口螺釘。關(guān)閉抽氣口,同時(shí)開啟真空泵,打開氣鎮(zhèn)閥和遮蓋真空泵的部分排氣口,以產(chǎn)生一個(gè)足夠的內(nèi)部壓強(qiáng),使臟油迅速地放出,然后按上述第1步的步驟沖洗真空泵腔內(nèi)部,換新油。5.其他注意事項(xiàng)清除端口沉淀物時(shí)不可用力過大,防止破壞冷卻管壁;開真空泵、小蝶閥前,如果是對(duì)整箱抽真空,則注意將箱門和閥門都是關(guān)閉狀態(tài),如果是只對(duì)后箱抽真空,注意前箱箱門開度大于90度,并注意人員安全;真空泵對(duì)箱體開始抽真,確保后箱是干燥的,如果有水汽,則要使冷凝器溫度低于-45℃;一般來講藥品升華過程粉進(jìn)入真空泵會(huì)對(duì)泵油和真空泵的旋片造成很大的影響,真空泵中有水或有污染的情況下工作時(shí),會(huì)造成泵的損壞;更換冷凍油一定要使用和原系統(tǒng)的冷凍油型號(hào)一致,冷凍油混用可能導(dǎo)致真空泵潤滑不良或油品變質(zhì);啟動(dòng)真空泵后應(yīng)馬上檢查真空泵潤滑情況及視油鏡油位,如果油位低于正常范圍(1/3視鏡),應(yīng)立即補(bǔ)油;建議在做拆卸清洗(小保養(yǎng))時(shí),把過濾器一并更換;為了確保因?yàn)殚L時(shí)間運(yùn)行導(dǎo)致泵油的性能下降而加劇泵的磨損和降低泵的性能,建議泵每運(yùn)行累計(jì)超過3000小時(shí)后(無論泵油的顏色如何)就更換油;對(duì)于新泵,由于泵處于機(jī)械磨合期,次換油的時(shí)間不超過200小時(shí)。四、故障診斷與解決方法小結(jié):掌握凍干機(jī)真空系統(tǒng)的主要部件、日常維護(hù)項(xiàng)目、保養(yǎng)項(xiàng)目和其他注意事項(xiàng)等才能確保凍干機(jī)穩(wěn)定的運(yùn)行。真空系統(tǒng)的故障可能無法提供滿足生產(chǎn)要求的真空度導(dǎo)致凍干產(chǎn)品的凍干失敗,掌握凍干機(jī)真空系統(tǒng)故障診斷的方法和解決方案,才能在時(shí)間快速恢復(fù)真空系統(tǒng)的正常運(yùn)行,確保制藥工藝的良好運(yùn)行。