Teknologi pengeringan pembekuan vakum busa untuk Pilot Freeze Dryer
Pilot Freeze Dryer dibangun dengan suatu keserbagunaan sehingga Pilot Freeze Dryer ini dapat memenuhi persyaratan lyophilization apa pun. Suhu rak serendah -70C dan suhu kondenser hingga -85C mendukung berbagai aplikasi. Tersedia dalam konfigurasi massal atau stoppering dan dengan hingga 6 rak. Setiap sistem tersedia dengan pilihan format kontrol dan sensor suhu dan vakum. memungkinkan Anda mengonfigurasi Pilot Freeze Dryer untuk memenuhi persyaratan aplikasi khusus Anda sendiri.
Pilot Freeze Dryer banyak digunakan dalam produksi biofarmasi, makanan kelas atas dan kosmetik, dan bubuk ultrafine. Karena produk memiliki keuntungan dari umur simpan yang panjang, penggunaan yang nyaman, transportasi yang nyaman, dan penyimpanan pada suhu kamar, metode pengeringan beku sering digunakan dalam pelestarian vaksin dan mikroorganisme. Dibandingkan dengan metode pengeringan umum lainnya seperti pengeringan, produksi pengeringan beku memiliki siklus panjang dan konsumsi energi tinggi, yang membatasi rentang aplikasi teknologi pengeringan beku.
Untuk meningkatkan efisiensi produksi pengeringan beku, mengurangi konsumsi energinya dan mempertahankan keunggulan produknya, dalam beberapa tahun terakhir, sarjana asing telah mengusulkan metode pengeringan baru untuk vaksin hewan, pembekuan vakum busa, yang ditandai dengan: Pra-perawatan dilakukan, agen berbusa dimuat, dan bahan diperluas menjadi bentuk busa dengan cara menyedot debu , dan kemudian dipanaskan di bawah vakum untuk menyelesaikan pengeringan pertama dan kedua, sehingga menghilangkan kelembaban dalam bahan. Metode baru ini memiliki peningkatan signifikan pada luas permukaan tertentu ?? bahan setelah berbusa, dan perpindahan panas dan kondisi perpindahan massa dapat meningkat secara signifikan, sehingga sangat meningkatkan tingkat pengeringan. Dengan menggunakan metode ini, sarjana asing telah mengeringkan dan melestarikan virus influenza, mikoplasma, dan virus burdock, dan telah mencapai hasil eksperimental yang baik. Beberapa ulama telah mencoba menggunakan metode ini untuk mengeringkan makanan.
Laporan publik tentang pengeringan pembekuan vakum busa di Cina masih jarang terjadi. Untuk mempromosikan aplikasi dan promosi teknologi pengeringan beku vakum busa di Cina, makalah ini bermaksud untuk melakukan penelitian eksperimental tentang proses pembekuan-pengeringan vakum busa, menentukan faktor utama yang mempengaruhi efek berbusa, dan sampel botol 1ml dengan efek berbusa. Busa itu dikeringkan dan dikeringkan.
Bahan dan Metode
1.1, bahan eksperimental
Formulasi pembekuan busa yang digunakan dalam percobaan ini mengandung 40% sukrosa, 2% arginin, 1% gliserol, 0,025 mol· Penyangga fosfat L-1 (pH 7,2), dan proporsi tertentu dari Pluronic-F68, gelatin. Pelestarian vaksin hidup melawan penyakit Newcastle pada ayam. Di antara mereka, Pluronic F-68 bertindak sebagai agen berbusa, yang membuat solusinya besar ketika sistem disedot; gelatin bertindak sebagai stabilisator untuk menstabilkan struktur busa.
1.2, perangkat eksperimental
Lyophilizer yang digunakan diproduksi di Shanghai. Pemanas listrik disusun di bawah rak dan output dayanya dikendalikan oleh PLC untuk mengontrol suhu rak. Sistem pendinginan mengadopsi jenis kompresi uap satu tahap. Refrigerant campuran dikompresi menjadi suhu tinggi dan uap bertekanan tinggi di kompresor dan kemudian memasuki kondensor. Cairan suhu rendah dan tekanan rendah yang terkondensasi dibagi menjadi dua jalur, yang masing-masing dalam dua katup throttle manual. Penyesuaian throttling dan flow dilakukan, dan kemudian dua cairan masing-masing didinginkan ke rak dan kumparan perangkap dingin di tangki pengeringan beku untuk menyelesaikan siklus pendinginan, dan suhu perangkap dingin sekitar -60 ° C selama percobaan. Pompa vakum ditenagai oleh tiga fase dan terhubung ke ujung output inverter Siemens MICROMETTER 440. Dengan mengontrol kecepatan pemompaan pompa vakum dan menyesuaikan tingkat pembukaan katup pemangkas vakum, tingkat vakum dari kotak pengeringan dapat dikontrol secara akurat. Data suhu internal sampel dikumpulkan setiap 6 detik menggunakan pencatat data Agilent. Setelah sampel didinginkan di rak, berbusa vakum dimulai. Karena tingkat penyedot debu terlalu cepat, solusinya disemprotkan, dan untuk mendapatkan efek berbusa yang lebih baik, proses berbusa perlu dilakukan secara bertahap, pertama dalam oven pengeringan. Tingkat vakum tertentu tercapai, dan setelah dua menit, vakum dikontrol dalam 10 Pa.
1.3, program eksperimental
Proses pengeringan beku vakum busa adalah sebagai berikut: pengeringan pra→→foaming→freezing→primary drying→secondary drying→sealing. Percobaan ini terdiri dari dua bagian. Bagian * menentukan faktor-faktor yang mempengaruhi efek berbusa dengan merancang eksperimen orthogonal. Bagian kedua dilakukan atas dasar * bagian, dan pembekuan busa-pengeringan sampel 1 ml dilakukan sesuai dengan kondisi proses yang sesuai dengan efek berbusa Zuijia. Melalui penelitian literatur dan eksperimen awal, penulis menentukan faktor-faktor yang mempengaruhi efek berbusa Pluronic F-68 dan kandungan gelatin, suhu rak, dan vakum. Rentang tingkat faktor diperlihatkan dalam Tabel 1, dan tabel eksperimen orthogonal disusun menurut L9 (34). Setiap percobaan diulang tiga kali. Indeks efek berbusa adalah tinggi berbusa dan waktu pengeringan primer. Semakin tinggi berbusa dan semakin pendek waktu pengeringan, semakin baik kondisi proses yang dipilih. Bagian kedua dari langkah-langkah percobaan adalah sebagai berikut: 1) Ambil 1 mL larutan sampel dalam botol Φ22 mm, ketinggian cairan sekitar 2, 5 mm, tutup stopper dengan setengah, letakkan di rak, pra-dingin selama 30 menit; 2) pompa Vakum berbusa; 3) pengeringan sekali selama 3 jam; 4) mengeringkan suhu rak hingga 32 ° C untuk pengeringan sekunder selama 12 jam; 5) mengukur kandungan air yang tersisa dari sampel menggunakan metode dry weighing, electronic balance menggunakan METTLER - Toledo's AL104 dengan akurasi 0,1 mg dan diulang tiga kali dalam percobaan.
Menurut hasil eksperimental awal penulis, vakum langsung dipompa sedemikian rendah sehingga busa mudah patah dan bahkan menyebabkan botol semprot. Oleh karena itu, metode pemompaan vakum diadopsi dalam percobaan pengeringan beku busa, dan tingkat vakum dari tahap berbusa didasarkan pada kisaran percobaan awal adalah 50 ~ 200 Pa. Dari hasil eksperimental makalah ini, selama berbusa mencapai efek tertentu, seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2, Zui adalah 13 mm kecil, dan rasio cairan awal ke ketinggian adalah 5,2, yang memiliki efek terbatas pada waktu pengeringan. Untuk pengaruh waktu pengeringan sekunder, penulis tidak melakukan penelitian karena keterbatasan kondisi eksperimental, tetapi dari teori panas dan transfer massal, dapat diharapkan bahwa waktu pengeringan sekunder akan dipersingkat karena efek berbusa menjadi lebih baik. Menurut hasil bagian kedua dari percobaan, teknologi pembekuan-pengeringan vakum busa untuk sampel 1 ml mencapai kandungan air sisa kurang dari 2%, yang memakan waktu kurang dari 16 jam, yaitu sekitar setengah dari waktu pengeringan beku tradisional.
Ringkasan
Sebagai teknologi pengeringan yang muncul, pembekuan-pengeringan vakum busa tidak hanya mempertahankan beberapa keuntungan dari pengeringan beku pada produk, tetapi juga mempersingkat waktu produksi, mengurangi konsumsi energi produksi, dan memiliki keuntungan tertentu dalam hal efisiensi dan biaya produksi. Dalam makalah ini, eksperimen pengeringan beku vakum busa dilakukan pada larutan yang mengandung sukrosa lyoprotectant umum. Empat faktor yang dapat mempengaruhi pembentukan busa dan stabilitas dipelajari secara orthogonal dan dikombinasikan dengan faktor efek berbusa. Kandungan air yang tersisa dari sampel diuji. Kandungan kelembaban sisa sampel juga dapat mencapai tingkat kurang dari 2% dalam kasus di mana waktu pengeringan secara signifikan dipersingkat. Hasil yang diperoleh dalam makalah ini memiliki nilai panduan untuk pengembangan proses pembekuan-pengeringan vakum busa.
