凍干機為什么要進行預凍?預凍時間需要多久?
凍干機的凍干過程主要包括預凍、升華干燥、解析干燥等三個階段。預凍階段實際上就是把含有大量水分的產品凍結成固體的一個過程。預凍時間一般情況是控制在2到4小時左右,主要看產品厚度、特性和預凍溫度三個方面。
凍干機預凍的目的:
1.形成有利于升華的結晶,已知凍干產品大多數(shù)都是溶液,可能不止是一種成分,有些還富含有蛋白質、生物體等生物活性物質,在凍結的時候有可能會形成玻璃態(tài),產品在干燥一段時間之后,會形成上層的干燥層和下層的凍結層,凍結層的產品在繼續(xù)干燥的時候,升華的氣流需要通過干燥層,由于玻璃態(tài)幾乎是沒有間隙的,升華氣流沒有通道,產品的繼續(xù)干燥會受到影響,出現(xiàn)干燥失敗。
2.保證所有產品得到相同的細微結構,凍干的時候通常要把所有的產品冷凍到某一個低溫,進箱溫度一般是5℃,并持續(xù)一段時間,確保所有的產品可以達到同一溫度之后再一起降溫預凍,確保所有產品冷凍工藝保持一致,防止造成產品結構不均勻顏色不一等情況。為了使產品在真空下升華的時候不出現(xiàn)鼓泡,預凍的時候溫度一定是要低于產品的共晶點溫度的,一般應該低于產品的共晶點溫度至少5℃才可以。
3.固定產品,如果產品沒能凍結成固體就直接抽真空的話,在真空制冷的作用下,當真空抽到一定時候,溶解在水中的空氣會出現(xiàn)“沸騰”起泡的情況,產品會從容器中逸出,當壓力低于6.11mbar時,產品則會凍結成冰,但是此時并沒有固定的形狀,玻璃容器有可能會破裂,導致凍干失敗。
凍干機凍干過程中每一個步驟都是有一定的原因的,否則,也不可能會設定這么多的步驟了,所以,預凍也是有一定道理的。
在凍干機的整個凍干過程中,冷凍干燥一般需要24小時左右,具體凍干產品不同,凍干時間略有差異。