冷凍干燥與常規(guī)干燥方法對比,優(yōu)勢明顯!
與傳統(tǒng)干燥方式相比,冷凍干燥的優(yōu)勢!
干燥物品的目的是延長物品的儲存時間,如果不進(jìn)行干燥處理物品易損壞、腐爛和變質(zhì),這主要是由外部和內(nèi)部兩個因素導(dǎo)致的。外部因素是空氣,水,溫度和生物效應(yīng)等。內(nèi)部因素主要是生物物質(zhì)本身的代謝作用。如果可以將外部和內(nèi)部因素的影響降低到較低水平,則可以達(dá)到在一定時間內(nèi)保持物品不變質(zhì)的目的。目前冷凍干燥機(jī)已廣泛用于化學(xué)、制藥工業(yè),食品工業(yè)和科學(xué)研究中,特別是在含有生物活性物質(zhì)的生物制藥中更為普遍。
干燥是從古至今都有的操作,但是粉末和生物制品通過加熱的方式進(jìn)行干燥處理的話,會造成顆粒不可復(fù)原的聚合,尤其是在制備超細(xì)粉末當(dāng)中。液相中的納米顆粒會聚集成難分散的團(tuán)塊。這主要是因為在普通的顆粒干燥過程中,水從顆粒間的孔道蒸發(fā),表面張力導(dǎo)致 極高的附加壓力,從而將顆粒壓緊在一起成團(tuán)塊。使用冷凍干燥機(jī)可以避免此問題。冷凍干燥是將需要干燥的凝膠或血液先冷凍成固體,然后在合理的條件下通過升華方式將水蒸發(fā)。生化過程不易影響固體顆粒的附聚狀態(tài),因此原始顆??梢员3州^為完整而不易被壓實和附聚。另外,冷凍干燥機(jī)不具有高溫操作所以可以防止部分生物制品變質(zhì),因此非常適合于處理血液等生物制品。
通常,通過干燥獲得的產(chǎn)品具有尺寸縮小和質(zhì)地硬化等問題。大多數(shù)易揮發(fā)的成分將會損失掉。一些熱敏性物質(zhì)會變性并失活,有些物質(zhì)甚至?xí)谎趸R虼?,與干燥前的產(chǎn)品相比,干燥后的產(chǎn)品的性質(zhì)差異較大。冷凍干燥原理基本上在0℃以下進(jìn)行,即在產(chǎn)品的冷凍狀態(tài)下進(jìn)行。只有在后期減少產(chǎn)品的殘留水分時,才允許將產(chǎn)品升高到高于0?C的溫度。在真空條件下,當(dāng)水蒸氣直接升華時,形成海綿狀疏松多孔結(jié)構(gòu),因此在冷凍干燥機(jī)中干燥后,體積大小幾乎沒有太大變化。
與傳統(tǒng)方法相比,冷凍干燥機(jī)具有以下五大優(yōu)點:
1.大多數(shù)熱敏感物質(zhì)不會變性或失活。
2.低溫干燥時,物質(zhì)中一些揮發(fā)性成分的損失較小。
3.在冷凍干燥過程中,減少了微生物和酶的作用,因此可以保持原始特性。
4.由于在冷凍狀態(tài)下干燥,因此體積沒有太大變化,較好的保持了原始結(jié)構(gòu),并且不易發(fā)生濃縮。
5.由于材料中的水分在預(yù)冷凍后以冰晶的形式存在,因此溶解在水中的無機(jī)鹽溶性物質(zhì)均勻地分布在材料中。當(dāng)將冷凍干燥機(jī)加工的產(chǎn)品升華時,溶解在水中的溶解物質(zhì)會沉淀出來,避免了由于材料內(nèi)部水分遷移而使表面攜帶的無機(jī)鹽沉淀而引起的表面硬化現(xiàn)象。