古詩詞大全網 - 成語用法 - 什麽是解析幹燥?和冷凍幹燥有何區別?

什麽是解析幹燥?和冷凍幹燥有何區別?

1、冷凍幹燥(升華幹燥):將待幹燥物快速凍結後,再在高真空條件下將其中的冰升華為水蒸氣而去除的幹燥方法。由於冰的升華帶走熱量使凍幹整個過程保持低溫凍結狀態,有利於保留壹些生物樣品(如蛋白質)的活性。

2、解析幹燥(真空幹燥):是壹種將物料置於負壓或真空條件下,並適當通過加熱達到負壓狀態下的沸點或著通過降溫使得物料凝固後通過控制溶點來幹燥物料的幹燥方式。

具體解釋及補充:

1、冷凍幹燥(以下簡稱凍幹)是壹個穩定化的物質幹燥過程。是將含水的物質,先凍結成固態,而後使其中的水分從固態直接升華變成氣態排除,以除去水分而保存物質的方法。

2、溶液狀態的產品經冷凍處理後,先後經過升華和解吸作用,使產品中的溶劑減少到壹定程度,從而阻止微生物的生成或溶質與溶劑間的化學反應,使產品得以長時間保存並保持原有的性質。

3、真空冷凍幹燥法是液態→固態→氣態的過程。在凍幹過程中,溶質顆粒之間的“液態橋”已被凍成“固態橋”,兩顆粒間的相對位置已經被固定下來,並且兩顆粒之間不存在氣液界面的表面張力。隨著溶劑的不斷升華,“固橋”不斷減少,但兩顆粒之間的相對位置已不再發生變化,直至“固態橋”完全消失。

凍幹的優點 (和通常的幹燥方法如曬幹、烘幹、煮幹、噴霧幹燥及真空幹燥相比)

1它是在低溫下幹燥,不使蛋白質產生變性,使微生物之類失去生物活力。

2由於是低溫幹燥,使物質中的揮發性成分和受熱變性的營養成分和芳香成分損失很小 。

3在低溫幹燥過程中,微生物的生長和酶的作用幾乎無法進行,能最好 地保持物質原來的性狀。

4幹燥後體積、形狀基本不變,復水性好。

5因壹般系真空下幹燥,氧氣極少,使易氧化的物質得到了保護。

6能除去物質中 95-99.5% 的水分 , 制品的保存期長。

溶液的冷凍幹燥過程

凍幹溶液壹般都是配置成含固體物質4%-15%的稀溶液。

溶液裏水的組成:

1、大部分水是以水分子的形式存在於溶液中的自由水。

2、少部分是吸附於固體物質晶格間隙中或以氫鍵方式結合在壹些極性基因團上的結合水。

3、固定於生物體和細胞中的水,大部分也是可以凍結和升華的自由水。也含有壹些不能凍結、很難去除的結合水。

凍幹的目的就是在低溫、真空環境中除去物質中的自由水和壹部分吸附於固體晶格間隙中的結合水。凍幹過程分為以下幾個步驟:

1、預凍結:預凍是將溶液中的自由水固化,賦予產品幹燥後與幹燥前有相同的形態,防止抽空幹燥時起泡、濃縮、收縮和溶質移動等不可逆變化發生。

溶液在凍結過程中,需過冷到冰點以下,其內部產生晶核以後,自由水才開始以純冰的形式結晶,同時放出結晶熱,使其溫度上升到冰點,隨著晶體的生長,溶液濃度增加,當濃度到達***晶濃度,溫度下降到***晶點以下時,溶液就全部凍結。冷卻速度愈快,過冷溫度越低,所形成的晶核數量越多,晶體來不及生長就被凍結,形成的晶粒數量越多,晶粒也細。冷卻速度慢,形成的晶粒數量越少,晶粒也粗大。凍幹制品升華前,必須凍結到壹定的溫度,這個溫度應設在制品的***溶點以下10至20℃左右,如不經過預凍直接抽真空,當壓力降到壹定程度時,液體就會被抽去。這種情況也叫蒸發,這種蒸汽叫做不飽和蒸汽,如果制品凍結不實而抽真空,液體中的氣體迅速逸出而引起“沸騰”的現象。制品如在“沸騰”中凍結,有部分可能逸出瓶外,引起藥物損失或使制品表面凹凸不平。由此可見,***溶點的溫度是保證產品正常幹燥的最安全的溫度,只能比它低,不能高於***溶點溫度。

2、升華幹燥(壹次幹燥)

將凍結後的產品置於密閉的真空容器中加熱,其冰晶就會升華成水蒸氣逸出而使產品脫水幹燥。幹燥是從外表面開始逐步向內推移的,冰晶升華後殘留下的空隙變成而後升華水蒸氣的逸出通道。已幹燥層和凍結部分的分界面(實際上是壹薄層)稱為升華界面。在生物制品幹燥中,升華界面約以1mm/h的速度向內推進。當全部冰晶去除時,升華幹燥就完成了,此時可除去水分90%左右。制品中冰的升華是在升華界面處進行的。升華時所需要的熱量是由加熱設備(通過擱板)提供,從擱板傳來的熱量由以下幾種途徑傳至產品的升華界面:固體的傳導,輻射,氣體的對流。

產品升華時受以下幾個溫度限制:

產品凍結部分的溫度應低於產品***溶點的溫度。

產品幹燥部分的溫度要低於其崩解溫度或容許的最高溫度(不燒焦或性變)。

最高擱板溫度。

3、解析幹燥(二次幹燥)

第壹階段幹燥是將水以冰晶的形式除去的,因此凍幹層的溫度和升華界面的壓力都必須控制在產品***溶點(或崩解溫度)以下,才不致使冰晶溶化。但對於吸附水,其吸附能量高,如果不提供足夠的能量,水就不可能從吸附中解析出來。因此,這壹階段產品的溫度應足夠地高,只要不超過允許的最高溫度,不燒毀產品和不造成產品過熱而變性就可。同時,為了使解吸出來的水蒸氣有足夠的推動力逸出產品,必須使產品內外形成較大的蒸汽壓差,因此這壹階段箱體內要保持高真空。第二階段幹燥後,產品殘余水分的含量壹般可以控制在0.5%-4% 之間。