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                益生菌真空冷凍干燥機介紹與分析

                  益生菌真空冷凍干燥機是目前較為先進的干燥技術,雖然能耗比真空低溫連續干燥機要高,產量要小,但真空冷凍干燥機能在某方面還是較之傳統的凍干機具有很大的優勢的。下面就由小編為大家介紹幾種適用于益生菌的冷凍干燥方式。

                真空低溫連續干燥機與真空冷凍干燥機對比圖

                  一、益生菌常見的冷凍干燥機方式

                  常見的益生菌冷凍干燥機是使用托盤或原料翻版板層來裝載料液,在凍干機內通過自動運行真空冷凍干燥程序來進行凍干。也有采用翻版板層方式的凍干機,板層兩側和后側向上這期,前口呈一定角度向上這期,是一種專門為凍干原料藥而開發的新型凍干機。

                  與普通托盤的凍干機相比,原料翻板凍干機具有以下優勢:其一,板層直接裝載藥業,無需凍干托盤,避免了板層與托盤質檢摩擦而產生金屬粒子;其二,凍干機可直接對板層密閉加料,采用質量流量計對每塊板層加料進行精確計量控制;其三,藥業直接接觸板層,真空冷凍干燥時間減少,提升凍干效率;其四,板層有效面積利用率可達100%;其五,減少了托盤的清洗、滅菌、干燥、驗證等一系列工序和對應的驗證工作,提升效率。

                  基于以上優勢,目前國內的益生菌大多采用翻板凍干機形式,但目前這種形式在生產過程中還存在以下問題:其一,益生菌原料凍干后一般硬度都很大,容易結塊,不好破碎,或容易黏板層,出料不方便;其二,益生菌原料凍干,裝料一般要求很大,要求凍干機要規?;?,最好連續化;其三,益生菌原料對熱敏感,升華干燥過程中需要嚴格控制溫度,影響升華速率,凍干周期較長;其四,凍干的瞬時升華量大,要求冷凝補水能力強,對設備配置挑戰較大。

                  二、益生菌新型冷凍干燥機方式

                  (一)近些年,在益生菌凍干方面,推出了液氮制粒機,配合凍干機使用,可以較好的解決上述問題,通過調節液氮制粒機配合凍干機的形式,其優勢和劣勢如下:

                  1,液氮智利速度快,中等規模液氮制粒機的產能可以高達100-200kg/h,短時間內實現將益生菌料液轉變為球狀(顆粒狀)結晶的固態結構,可大大縮短凍干周期中的冷凍時間。

                  2,液氮智利速度快,一臺制粒機可以配多臺凍干機,實現連續化生產,大大提升產能。

                  3,液氮低溫制冷,在益生菌活性的保存方面更有優勢。

                  4,液氮低溫制冷,屬于快速冷凍范疇,可形成均勻一致的冰晶結構,縮短升華干燥周期。

                  5,液氮制粒后的球狀顆粒,同等面積情況下,其表面積最大,水汽升華通道最大。

                  6,液氮制粒后的球狀顆粒,凍干后還可以繼續維持,不存在黏板層的現象,出料容易。

                  7,相比常規凍干,需要額外增加中間轉運過程。

                  (二)噴霧真空冷凍干燥機是真空噴霧造粒和動態冷凍干燥兩種技術的有機結合,其原理是利用水在真空環境下不存在液態,固氣相變點溫度為0.01攝氏度,當加料液體通過霧化器噴入一定的真空環境后,液體表面會迅速汽化,瞬時吸走大量的熱量,使液滴自身的溫度自動降到冰點以下,液滴凍結成微球,這一過程僅需要幾秒鐘即可完成。

                  噴霧真空凍干機在處理益生菌產品方面的優勢如下:

                  1,真空噴霧造粒是一種速凍技術,可有效降低液體慢凍濃縮,減少冰晶生長破壞生物細胞。

                  2,這種造粒技術制備的微球粒徑均勻、流動性好,凍干后具有典型多空疏松狀特性,溶水性好。

                  3,制粒形成的微球,凍干傳熱屆面(比表面積)大幅度增加,水汽升華通道擴大,傳質阻力顯著減小,可大大提升干燥效率。

                  4,從進料到出料可在密閉環境下進行,有效規避污染和吸潮等問題

                  5,制粒和干燥是動態的過程,生產效率可以大幅度提升,使連續化、自動化凍干成為可能。

                真空冷凍干燥機原理圖

                  三、益生菌冷凍干燥機樣式對比分析

                  結合上文幾種益生菌真空凍干機的樣式,綜合對比如下表所示:
                 

                類型  對比分析
                托盤冷凍干燥機

                  1、最早的益生菌原料凍干形式;

                  2、過程中需要大量的人工輔助作業;

                  3、西藥額外賠本托盤的清洗、滅菌燈工藝設備。

                翻板層冷凍干燥機

                   1、改良后的益生菌原料凍干形式,國內主流益生菌廠家采用的凍干形式;

                  2、取消托盤,直接接觸,加快冷熱交換速率,縮短凍干周期;

                  3、適用于大規模生產。

                  液氮制粒凍干機

                       1、新型技術,在保持益生菌活性和出料便利性方面具有優勢;

                  2、用于益生菌原料的凍干;

                  3、需要額外的液氮制粒設備,國內尚未大規模使用。

                  噴霧真空冷凍干燥機 

                       1、新型技術,在保持益生菌活性方面具有優勢;

                  2、凍干后的產品,作為最終成品產出。

                  3、可用于特殊服用長河,國內尚未大規模使用。

                  五、真空冷凍干燥機在保持益生菌活性方面具有獨特的優勢,目前有一大部分益生菌產品采用凍干機進行真空冷凍干燥后儲存。但是,凍干過程中面臨活性損失、凍干周期長、出料開困難等問題,使得真空冷凍干燥機在益生菌生產上的應用受到一定的限制。近些年,各種凍干相關的技術,如液氮制粒技術、噴霧凍干技術、真空低溫技術營運而生,尤其真空低溫干燥技術,既有噴霧真空冷凍干燥機的優勢,又能解決噴霧冷凍干燥機解決不了難題,同時,耗能量大大小于噴霧凍干機,而產能比噴霧凍干機的大。相信在未來,真空低溫連續干燥機將逐步代替大部分包括噴霧真空冷凍干燥機,助推益生菌干燥產業鏈的高速發展。

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