冷凍干燥的基本原理是基于水的三態(tài)變化 醫(yī)學(xué)教 育網(wǎng)收集整理 。水有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài),三種相態(tài)既可以相互轉(zhuǎn)換又可以共存。 當(dāng)水在三相點(diǎn)(溫度為0.01℃,水蒸氣壓為610.5Pa)時(shí),水、冰、水蒸氣三者可共存且相互平衡。在高真空狀態(tài)下,利用升華原理,使預(yù)先凍結(jié)的物料中的水分,不經(jīng)過冰的融化,直接以冰態(tài)升華為水蒸汽被除去,從而達(dá)到冷凍干燥的目的。凍干制品成海綿狀、無干縮、復(fù)水性、含水分極少,相應(yīng)包裝后可在常溫下長(zhǎng)時(shí)間保存和運(yùn)輸。 由于真空冷凍干燥具有其它干燥方法無可比擬的優(yōu)點(diǎn),因此該技術(shù)問世以來越來越 受到人們的青睞,在醫(yī)藥、生物制品和食品方面的應(yīng)用已日益廣泛。血清、菌種、中西醫(yī)藥等生物制品多為一些生物活性物質(zhì),真空冷凍干燥技術(shù)也為保存生物活性提供了良好的解決途徑。
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中藥兩部分。西藥冷凍干燥在國(guó)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)量和貯存期限,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。
在中藥方面,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(guó)外差距較大。日本幾年前就開展了“漢藥西制”,改變了中藥的熬制方法,解決了中藥不能制成針劑或片劑的傳統(tǒng),也解決了中藥不治急病的難題,因此我國(guó)中藥凍干工藝及產(chǎn)品的研究很有潛力可挖。
冷凍式干燥機(jī)運(yùn)用了物理原理,將壓縮空氣中的水分冷凍至露點(diǎn)以下,使之從空氣中析出的空氣干燥機(jī)。受限于水的冰點(diǎn)溫度,理論上來說它的露點(diǎn)溫度可接近于0度,實(shí)際情況,好的冷凍干燥機(jī)露點(diǎn)溫度一般在5度左右。
冷凍干燥(以下簡(jiǎn)稱凍干)就是將含水物質(zhì),先凍結(jié)成固態(tài),而后使其中的水分從固態(tài)升華成氣態(tài),以除去水分而保存物質(zhì)的方法。在壓縮空氣干燥過程中,其冷凍干燥是通過降低壓縮空氣溫度,使壓縮空氣中的水份析出。冷凍干燥機(jī)(冷干機(jī))的工作原理與電冰箱一樣,壓縮空氣經(jīng)過冷凍的壓縮空氣管道后,壓縮空氣溫度下降至要求的溫度,達(dá)到干燥的要求。
噴霧冷凍干燥機(jī)是21 世紀(jì)新發(fā)展的一項(xiàng)革命性技術(shù),其綜合了噴霧干燥和冷凍干燥的優(yōu)點(diǎn),而又有效的避免了兩者的缺點(diǎn),相對(duì)于冷凍干燥機(jī),噴霧冷凍干燥機(jī)能耗更低,符合低碳要求,干燥出來的樣品呈顆粒狀,流動(dòng)性非常好,不需要再重新粉碎,相對(duì)于噴霧干燥機(jī),噴霧冷凍干燥機(jī)對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的破壞更少,而且不改變生物活性,應(yīng)用面更廣。