冷凍乾燥,也叫做凍干技術,是一種低溫脫水過程,降低壓力然後通過升華去除冰,與大多數使用熱蒸發脫水的傳統方法形成對比。
凍干工藝階段
-預凍/冷凍
· 退火
-初級乾燥:冰之升華
-二級乾燥:去除吸附及結合水
-最終處理
· 去真空
· 壓塞密封
凍干工藝流程
醫藥與食品都會經常用到真空冷凍乾燥,但兩者在採用真空泵系統過程中有著較明顯的差異。
而食品凍干中,乾燥箱沒有製冷能力,預凍好的食品進箱後需要在很短的時間內(如10-15分鐘)抽空到一定壓力,使凍結的冰升華吸熱,從而降低其本身溫度,以維持在低溫下升華。所以時間不能過長,否則可能導致製品融化,影響質量,所以初期抽氣的真空泵排量較大。而初期抽氣後到正常升華階段,抽氣量減少(可能只有原來的一半甚至更少),如仍採用原來的泵,不僅徒增能耗與加工成本,還有可能因為抽速過大而抽出許多水蒸氣。因此食品凍干一般有兩套真空泵,一套初期的抽氣真空泵排氣量大,而另一套在正常升華階段使用的真空泵抽氣量小,只要滿足大於系統的漏氣量以及升華過程產生的不凝氣體量之和即可。
在絕大多數情況下,許多液態的藥品在室溫條件下是不穩定的,可能會伴隨多種化學反應,導致藥品變質的情況,為了能夠將液態的製劑保持在低溫條件下則需要嚴格的儲藏和運輸環境,但是如果利用凍干技術將他們變成乾燥狀態,這些反應就可以延遲發生,從而提升藥品穩定性。同時變成粉末狀的製劑也更加利於處理、運輸、存儲和分發,不僅如此使用低溫乾燥並不會損害他們的生物活性,一定程度上具有很大的優勢。
另外醫藥凍乾冷阱溫度較低(零下50~60℃),抽氣口水蒸氣分壓也較低,只要抽氣量不是過大(過大會導致水蒸氣無法及時冷凝而被真空泵抽走),壓縮到大氣壓時其仍保持氣態,真空泵或機組的前級泵可以採用油封泵。而食品凍乾冷阱溫度較高,抽氣口水蒸氣分壓也較高,壓縮到大氣壓時部分水蒸氣可能凝結,這時就無法直接採用油封泵,會造成油液乳化。
除了製劑外,凍干技術也用於原料藥的製造,在室溫下進行凍干以達到化學穩定性。然而對於原料藥來說,凍干技術在托盤處理、乾燥器裝載、乾燥器清洗和移除等方面仍需要繼續改進。
真空泵系統運轉注意事項:
1、運轉過程應經常檢查壓力表和其它儀表(如電氣儀表)的讀數。
2、注意經常檢查泵軸承的溫度,泵軸承溫度最高不得超過80℃。
3、經常檢查填料的發熱和漏水情況。
4、檢查泵的轉速是否正常。
5、泵不能低於30% 的額定流量和高於130% 的額定流量下長時間工作。
6、注意檢查泵的振動和噪聲,如有異常振動及異常噪聲應馬上停車檢查。
對於上述內容的數據應及時記錄,並根據記錄數據的變化以分析判斷是否需要進行檢修。
文章來源: https://twgreatdaily.com/zh/eac88666771fcaff3b11a98ad982fd37.html