真空冷凍干燥機(jī)是一種將含水物質(zhì)快速冷凍后,在真空環(huán)境下通過升華將冰直接轉(zhuǎn)化為水蒸氣并排出的設(shè)備。該技術(shù)以限度保持物質(zhì)原有性狀、活性和營養(yǎng)成分的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、生物技術(shù)、材料科學(xué)等領(lǐng)域。
一、產(chǎn)品介紹
真空冷凍干燥(簡稱凍干)是利用低溫凍結(jié)和真空升華原理實(shí)現(xiàn)物質(zhì)干燥的技術(shù)。通過凍干處理,物質(zhì)結(jié)構(gòu)基本不變,水分被有效去除,便于長期保存且恢復(fù)時可快速吸水復(fù)原。
凍干機(jī)由冷凍系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成,根據(jù)用途可分為實(shí)驗(yàn)室凍干機(jī)、中試凍干機(jī)和工業(yè)凍干機(jī)等型號。
二、功能特點(diǎn)
-
高效冷凍干燥:
- 快速凍結(jié),確保物質(zhì)組織不受損害。
-
真空環(huán)境下升華:
- 在低溫低壓條件下去除水分,減少氧化和熱損傷。
-
智能控制系統(tǒng):
- 可編程操作,精確控制溫度、壓力和干燥時間。
-
多樣化設(shè)計(jì):
- 提供多種規(guī)格型號,滿足實(shí)驗(yàn)室、中試和生產(chǎn)需求。
-
高保真保存:
- 保留樣品的形狀、營養(yǎng)成分和活性物質(zhì)。
-
清潔無污染:
- 封閉系統(tǒng)設(shè)計(jì),無外界污染,符合GMP和FDA要求。
三、工作原理
-
快速凍結(jié):
- 將物質(zhì)預(yù)先降溫冷凍,使水分形成固態(tài)冰。
-
真空升華:
- 在真空條件下加熱,使冰直接升華為水蒸氣排出,避免液態(tài)水存在。
-
二次干燥:
- 在更低壓力和適當(dāng)升溫條件下,進(jìn)一步去除結(jié)合水。
-
成品收集:
- 凍干后物質(zhì)呈疏松多孔狀態(tài),易于保存和復(fù)水。
四、技術(shù)參數(shù)
參數(shù) | 規(guī)格 |
---|---|
冷凍溫度范圍 | -50℃至-80℃(可選) |
真空度 | ≤1 Pa |
干燥面積 | 0.1 ~ 50 m²(實(shí)驗(yàn)室至工業(yè)規(guī)模) |
處理能力 | 1 ~ 500 kg/批次 |
加熱方式 | 導(dǎo)熱油、紅外加熱或電加熱 |
冷凝器溫度 | -50℃至-80℃ |
控制系統(tǒng) | PLC觸控屏或電腦遠(yuǎn)程監(jiān)控 |
材質(zhì) | SUS304或SUS316L不銹鋼 |
冷凍時間 | 2~8小時 |
干燥時間 | 10~48小時(視物料性質(zhì)而定) |
電源 | 三相380V 50Hz(工業(yè)型號) |
五、應(yīng)用行業(yè)
-
食品行業(yè):
- 凍干水果、咖啡、速食食品、保健品。
-
醫(yī)藥行業(yè):
- 藥品(抗生素、疫苗)、診斷試劑、生物制品。
-
生物技術(shù):
- 酶、菌株、抗體、細(xì)胞保存。
-
材料科學(xué):
- 高分子材料、納米材料的制備。
-
化工行業(yè):
- 催化劑、稀有化學(xué)品的干燥。
六、使用場景
-
實(shí)驗(yàn)室研究:
- 小樣品凍干試驗(yàn)和性能測試。
-
中試放大:
- 生產(chǎn)工藝參數(shù)優(yōu)化,適合小批量生產(chǎn)。
-
工業(yè)化生產(chǎn):
- 大批量食品、藥品和工業(yè)物料的凍干加工。
-
長途運(yùn)輸:
- 制備輕量、耐儲運(yùn)的產(chǎn)品。
七、安裝與維護(hù)
-
安裝要求:
- 環(huán)境溫度:10~30℃,無強(qiáng)腐蝕性氣體。
- 電源和水源:滿足設(shè)備功率和冷卻需求。
- 平穩(wěn)地基:確保設(shè)備正常運(yùn)行。
-
操作步驟:
- 開機(jī)前檢查設(shè)備密封和連接。
- 設(shè)置冷凍和升華程序,加載樣品。
- 啟動設(shè)備,實(shí)時監(jiān)控真空和溫度狀態(tài)。
-
維護(hù)保養(yǎng):
- 定期清潔冷凝器和真空泵。
- 檢查密封圈和閥門性能。
- 設(shè)備長期停用時,排空系統(tǒng)內(nèi)殘留水分。
八、產(chǎn)品優(yōu)勢
-
高效節(jié)能:
- 采用節(jié)能設(shè)計(jì),減少能耗和運(yùn)行成本。
-
靈活定制:
- 提供多種規(guī)格及功能模塊,適應(yīng)不同需求。
-
精準(zhǔn)控制:
- 智能化調(diào)控,確保產(chǎn)品質(zhì)量均一性和穩(wěn)定性。
-
安全可靠:
- 設(shè)備材質(zhì)安全,符合藥品、食品生產(chǎn)規(guī)范。
-
長壽命設(shè)計(jì):
- 核心部件經(jīng)久耐用,故障率低。
九、典型案例
-
食品凍干生產(chǎn)線:
- 某果干加工企業(yè)采用凍干機(jī),實(shí)現(xiàn)水果的高效脫水處理,提升保質(zhì)期和市場價值。
-
醫(yī)藥凍干設(shè)備:
- 某制藥企業(yè)利用凍干技術(shù)生產(chǎn)疫苗,確保藥物的穩(wěn)定性和活性。
-
生物樣品制備:
- 某科研機(jī)構(gòu)通過實(shí)驗(yàn)室凍干機(jī)保存菌種和酶,便于長期存儲和后續(xù)實(shí)驗(yàn)。