Tehnologija vakuumskog smrzavanja u pjeni za Pilot Freeze sušilicu
Pilot zamrzivač sušara napravljen je s obzirom na svestranost tako da ovaj pilot zamrzivač može udovoljiti bilo kojem zahtjevu liofilizacije. Temperature polica od -70 ° C i temperature kondenzatora do -85 ° C podržavaju širok spektar primjena. Dostupno u rasutom stanju ili u konfiguraciji s čepom i s do 6 polica. Svaki sustav dostupan je s izborom kontrolnih formata i senzora temperature i vakuuma. omogućuje vam konfiguriranje pilotske zamrzivačke sušilice kako bi udovoljila vašim posebnim zahtjevima primjene.
Pilot zamrzivač široko se koristi u proizvodnji biofarmaka, vrhunske hrane i kozmetike te ultrafinih prahova. Budući da proizvodi imaju prednosti dugog vijeka trajanja, prikladne uporabe, prikladnog prijevoza i skladištenja na sobnoj temperaturi, metode sušenja zamrzavanjem često se koriste u očuvanju cjepiva i mikroorganizama. U usporedbi s drugim uobičajenim metodama sušenja, poput sušenja, proizvodnja smrzavanjem ima dug ciklus i veliku potrošnju energije, što ograničava područje primjene tehnologije smrzavanja.
Kako bi poboljšali učinkovitost zamrzavanja, smanjili potrošnju energije i zadržali prednosti svojih proizvoda, inozemni znanstvenici posljednjih su godina predložili novu metodu sušenja za veterinarska cjepiva, vakuumsko sušenje zamrzavanjem, koju karakterizira : Provodi se predobrada, sredstvo za pjenjenje se nanosi i materijal se usisavanjem ekspandira u pjenasti oblik, a zatim zagrijava pod vakuumom kako bi se dovršilo prvo i drugo sušenje, uklanjajući tako vlagu iz materijala. Nova metoda ima značajno povećanje specifične površine materijala nakon pjenjenja, a uvjeti prijenosa topline i prijenosa mase mogu se značajno poboljšati, a time uvelike povećati brzinu sušenja. Koristeći ovu metodu, strani su znanstvenici osušili i sačuvali virus gripe, mikoplazme i virusa čička i postigli dobre eksperimentalne rezultate. Neki su znanstvenici pokušali koristiti ovu metodu za sušenje hrane.
Javna izvješća o vakuumskom sušenju smrzavanjem u pjeni još uvijek su rijetka. Kako bi se promovirala primjena i promocija tehnologije vakuumskog sušenja smrzavanjem u Kini, ovaj rad namjerava provesti eksperimentalno istraživanje procesa vakuumskog zamrzavanja i sušenja, odrediti glavne čimbenike koji utječu na učinak pjenjenja i bocati uzorak od 1 ml s učinkom pjenjenja. Pjena je sušena i vakuumski osušena.
Materijali i metoda
1.1, eksperimentalni materijali
Formulacija pjene vakuumski liofilizirano korištena u ovom eksperimentu sadrži 40% saharoze, 2% arginina, 1% glicerola, 0,025 mol·L-1 fosfatni pufer (pH 7,2) i određeni udio želatine Pluronic-F68. Očuvanje živog cjepiva protiv newcastleske bolesti u pilića. Među njima, Pluronic F-68 djeluje kao sredstvo za pjenjenje, što otopinu čini glomaznom kada se sustav usisava; želatina djeluje kao stabilizator za stabiliziranje strukture pjene.
1.2, eksperimentalni uređaj
Liofilizator koji se koristi proizvodi se u Šangaju. Električni grijač postavljen je ispod police, a njegovu izlaznu snagu kontrolira PLC za kontrolu temperature police. Rashladni sustav usvaja jednostepeni tip kompresije pare. Pomiješano rashladno sredstvo komprimira se u visokotemperaturnu i visokotlačnu paru u kompresoru, a zatim ulazi u kondenzator. Kondenzirana tekućina s niskom temperaturom i niskim tlakom podijeljena je u dva puta, koji su u dva ručna prigušna ventila. Provedeno je prigušivanje i podešavanje protoka, a zatim su se dvije tekućine, odnosno, hladile u policu i zavojnicu hladnog zamka u spremniku za smrzavanje da bi se završio ciklus hlađenja, a temperatura hladnjaka u hladnjači bila je oko -60 ° C tijekom eksperimenta. Vakuumska pumpa napaja se iz tri faze i povezana je s izlaznim krajem pretvarača Siemens MICROMETTER 440. Kontrolom brzine pumpanja vakuumske pumpe i podešavanjem stupnja otvaranja ventila vakuumskog trimera, stupanj vakuuma kutije za sušenje može se točno kontrolirati. Uzorci podataka o unutarnjoj temperaturi prikupljali su se svakih 6 sekundi pomoću Agilent data loggera. Nakon što se uzorak prethodno ohladi na polici, započinje vakuumsko pjenjenje. Budući da je brzina usisavanja prebrza, otopina se raspršuje, a kako bi se dobio bolji učinak pjenjenja, postupak pjenjenja treba provoditi u fazama, prvo u peći za sušenje. Dostiže se određeni stupanj vakuuma i nakon dvije minute vakuum se kontrolira s točnošću od 10 Pa.
1.3, eksperimentalni program
Postupak vakumskog sušenja smrzavanjem su slijedeći: prethodno hlađenje → pjenjenje → smrzavanje → primarno sušenje → sekundarno sušenje → brtvljenje. Pokus se sastoji od dva dijela. Dio * određuje čimbenike koji utječu na učinak pjenjenja dizajniranjem pravokutnih eksperimenata. Drugi dio provodi se na osnovi * dijela, a sušenje zamrzavanjem pjene 1 ml uzorka provodi se u skladu s procesnim uvjetima koji odgovaraju Zuijia učinku pjenjenja. Istraživanjem literature i preliminarnim eksperimentima autori su utvrdili čimbenike koji utječu na učinak pjenjenja Pluronic F-68 i sadržaj želatine, temperaturu police i vakuum. Raspon razine faktora prikazan je u tablici 1, a pravokutna tablica pokusa uređena je prema L9 (34). Svaki se pokus ponovio tri puta. Indeks učinka pjenjenja je visina pjenjenja i primarno vrijeme sušenja. Što su veća visina pjenjenja i kraće vrijeme sušenja, to su bolji odabrani uvjeti postupka. Drugi dio eksperimentalnih koraka je sljedeći: 1) Uzmite 1 ml otopine uzorka u bočici dimenzija 22 mm, visina tekućine je oko 2,5 mm, pokrijte čep polovicom, stavite na policu, prethodno -hlađenje 30 min; 2) pumpa vakuumsko pjenjenje; 3) sušenje jednom 3 h; 4) sušenje temperature police na 32 ° C za sekundarno sušenje 12 h; 5) mjerenje preostalog sadržaja vode u uzorku metodom suhog vaganja, elektronička vaga pomoću AL104 METTLER - Toledo' s točnošću od 0,1 mg i ponovljena tri puta u eksperimentu.
Prema preliminarnim eksperimentalnim rezultatima autora' vakuum se izravno pumpa na tako nisku razinu da se pjena lako lomi i čak uzrokuje bočicu s raspršivačem. Stoga je u eksperimentu sušenja smrzavanjem pjene usvojena metoda vakuumskog crpljenja, a razina vakuuma stupnja pjenjenja temelji se na početnom opsegu eksperimenta 50 ~ 200 Pa. Iz eksperimentalnih rezultata ovog rada, sve dok je stvaranje pjene postiže određeni učinak, kao što je prikazano u tablici 2, Zui je mali 13 mm, a omjer početne tekućine i visine 5,2, što ima ograničeni učinak na vrijeme sušenja. Za utjecaj vremena sekundarnog sušenja, autor nije proveo istraživanje zbog ograničenja eksperimentalnih uvjeta, ali iz teorije prijenosa topline i mase može se očekivati da će se vrijeme sekundarnog sušenja skraćivati kako efekt pjenjenja postaje bolje. Prema rezultatima drugog dijela pokusa, tehnologija vakuumskog sušenja smrzavanjem u pjeni za uzorke od 1 ml postigla je zaostali sadržaj vode manji od 2%, što je trajalo manje od 16 sati, što je oko polovice tradicionalnog liofiliziranja vrijeme.
Sažetak
Kao tehnologija sušenja koja nastaje, vakuumsko sušenje smrzavanjem ne zadržava samo neke od prednosti zamrzavanja na proizvodu, već skraćuje vrijeme proizvodnje, smanjuje potrošnju energije u proizvodnji i ima određene prednosti u pogledu učinkovitosti proizvodnje i troškova. U ovom je radu proveden pokus vakuumskog smrzavanja sušenjem na otopini koja sadrži uobičajenu lioprotektantu saharozu. Četiri čimbenika koji mogu utjecati na stvaranje i stabilnost pjene ortogonalno su proučena i kombinirana s čimbenicima učinka pjenjenja. Ispituje se preostali sadržaj vode u uzorku. Sadržaj zaostale vlage u uzorku također može doseći razinu manju od 2% u slučaju kada je vrijeme sušenja znatno skraćeno. Rezultati dobiveni u ovom radu imaju vodeću vrijednost za razvoj postupka vakuumskog zamrzavanja i sušenja zamrzavanjem.
