真空冷冻干燥机是一种将含水物质快速冷冻后,在真空环境下通过升华将冰直接转化为水蒸气并排出的设备。该技术以限度保持物质原有性状、活性和营养成分的特点,广泛应用于食品、医药、生物技术、材料科学等领域。
一、产品介绍
真空冷冻干燥(简称冻干)是利用低温冻结和真空升华原理实现物质干燥的技术。通过冻干处理,物质结构基本不变,水分被有效去除,便于长期保存且恢复时可快速吸水复原。
冻干机由冷冻系统、真空系统、加热系统和控制系统组成,根据用途可分为实验室冻干机、中试冻干机和工业冻干机等型号。
二、功能特点
-
高效冷冻干燥:
- 快速冻结,确保物质组织不受损害。
-
真空环境下升华:
- 在低温低压条件下去除水分,减少氧化和热损伤。
-
智能控制系统:
- 可编程操作,精确控制温度、压力和干燥时间。
-
多样化设计:
- 提供多种规格型号,满足实验室、中试和生产需求。
-
高保真保存:
- 保留样品的形状、营养成分和活性物质。
-
清洁无污染:
- 封闭系统设计,无外界污染,符合GMP和FDA要求。
三、工作原理
-
快速冻结:
- 将物质预先降温冷冻,使水分形成固态冰。
-
真空升华:
- 在真空条件下加热,使冰直接升华为水蒸气排出,避免液态水存在。
-
二次干燥:
- 在更低压力和适当升温条件下,进一步去除结合水。
-
成品收集:
- 冻干后物质呈疏松多孔状态,易于保存和复水。
四、技术参数
参数 | 规格 |
---|---|
冷冻温度范围 | -50℃至-80℃(可选) |
真空度 | ≤1 Pa |
干燥面积 | 0.1 ~ 50 m²(实验室至工业规模) |
处理能力 | 1 ~ 500 kg/批次 |
加热方式 | 导热油、红外加热或电加热 |
冷凝器温度 | -50℃至-80℃ |
控制系统 | PLC触控屏或电脑远程监控 |
材质 | SUS304或SUS316L不锈钢 |
冷冻时间 | 2~8小时 |
干燥时间 | 10~48小时(视物料性质而定) |
电源 | 三相380V 50Hz(工业型号) |
五、应用行业
-
食品行业:
- 冻干水果、咖啡、速食食品、保健品。
-
医药行业:
- 药品(抗生素、疫苗)、诊断试剂、生物制品。
-
生物技术:
- 酶、菌株、抗体、细胞保存。
-
材料科学:
- 高分子材料、纳米材料的制备。
-
化工行业:
- 催化剂、稀有化学品的干燥。
六、使用场景
-
实验室研究:
- 小样品冻干试验和性能测试。
-
中试放大:
- 生产工艺参数优化,适合小批量生产。
-
工业化生产:
- 大批量食品、药品和工业物料的冻干加工。
-
长途运输:
- 制备轻量、耐储运的产品。
七、安装与维护
-
安装要求:
- 环境温度:10~30℃,无强腐蚀性气体。
- 电源和水源:满足设备功率和冷却需求。
- 平稳地基:确保设备正常运行。
-
操作步骤:
- 开机前检查设备密封和连接。
- 设置冷冻和升华程序,加载样品。
- 启动设备,实时监控真空和温度状态。
-
维护保养:
- 定期清洁冷凝器和真空泵。
- 检查密封圈和阀门性能。
- 设备长期停用时,排空系统内残留水分。
八、产品优势
-
高效节能:
- 采用节能设计,减少能耗和运行成本。
-
灵活定制:
- 提供多种规格及功能模块,适应不同需求。
-
精准控制:
- 智能化调控,确保产品质量均一性和稳定性。
-
安全可靠:
- 设备材质安全,符合药品、食品生产规范。
-
长寿命设计:
- 核心部件经久耐用,故障率低。
九、典型案例
-
食品冻干生产线:
- 某果干加工企业采用冻干机,实现水果的高效脱水处理,提升保质期和市场价值。
-
医药冻干设备:
- 某制药企业利用冻干技术生产疫苗,确保药物的稳定性和活性。
-
生物样品制备:
- 某科研机构通过实验室冻干机保存菌种和酶,便于长期存储和后续实验。