冷冻干燥机在医药领域,用于制备药物、生物制剂和医疗器械等产品。它能够保持药品的活性和稳定性,延长保质期,同时便于储存和运输。例如,抗生素、酶等生物制品的制备过程中,冷冻干燥技术是不可少的一环。
在食品工业中,用于蔬菜、水果、肉类等食品的干燥。通过冷冻干燥处理,食品可以保持原有的形状、颜色、味道和营养成分,且复水性好,只需加入适量水分即可恢复原状。这种技术广泛应用于方便食品、速溶饮品等产品的生产。
在生物技术领域,用于冻干细胞、酶、蛋白质和抗体等生物制品。这些生物制品在低温下干燥后,可以长期保存其活性和结构完整性,便于后续的研究和应用。
冷冻干燥机的特点:
1.低温操作:冷冻干燥过程在低温下进行,通常在-40°C以下。这种低温环境可以显著减缓或阻止样品中酶活性和非酶促反应,保护热敏感物质如蛋白质和维生素等的结构稳定性。同时,低温还能防止氧化损害,保存样品的天然色泽和风味。
2.升华干燥:冷冻干燥过程包括预冻、升华和再冻三个步骤。在升华阶段,物料中的冰直接从固态转变为水蒸气,避免了内部水分向表面迁移产生的应力集中,从而减少了结构变形和裂纹的形成。此外,真空环境还限制了氧化反应和非酶促褐变的发生,进一步保护了物料中的易氧化成分。
3.真空环境:在真空状态下工作,压强降低导致水的沸点下降。当物料被冷冻至冰点以下并置于真空环境中时,冰可以直接从固态升华为气态。这种真空环境不仅加速了升华过程,还提高了干燥效率。
4.智能化控制:融合了自动化控制技术,能够实现对干燥过程中关键参数的准确调控。通过PLC或微处理器结合传感器网络和反馈机制,可以实时监控和自动调节温度、压力等参数,确保干燥过程的稳定性。