Co to jest liofilizator?

Liofilizator usuwa wodę z łatwo psującego się materiału w celu jego zachowania, przedłużenia jego trwałości i/lub ułatwienia transportu.Liofilizatory działają poprzez zamrażanie materiału, a następnie zmniejszanie ciśnienia i dodawanie ciepła, aby umożliwić zamrożonej wodzie w materiale przejście bezpośrednio do pary (sublimacja).

Liofilizator działa w trzech fazach:
1. Zamrażanie
2. Suszenie podstawowe (sublimacja)
3. Suszenie wtórne (adsorpcja)

Właściwe suszenie sublimacyjne może skrócić czas suszenia o 30%.

Faza 1: Faza zamrażania

To jest najbardziej krytyczna faza.Liofilizatory wykorzystują różne metody zamrażania produktu.

· Zamrażanie można wykonać w zamrażarce, schłodzonej kąpieli (zamrażarka skorupowa) lub na półce w liofilizatorze.

· Liofilizator schładza materiał poniżej jego punktu potrójnego, aby zapewnić sublimację, a nie topienie.Pozwala to zachować fizyczną formę materiału.

· Liofilizator najłatwiej liofilizuje duże kryształki lodu, które mogą być wytwarzane przez powolne zamrażanie lub wyżarzanie.Jednak w przypadku materiałów biologicznych, gdy kryształy są zbyt duże, mogą pękać ściany komórkowe, co prowadzi do mniej niż idealnych wyników suszenia sublimacyjnego.Aby temu zapobiec, zamrażanie odbywa się szybko.

· W przypadku materiałów, które mają tendencję do wytrącania się, można zastosować wyżarzanie.Proces ten obejmuje szybkie zamrażanie, a następnie podnoszenie temperatury produktu, aby umożliwić wzrost kryształów.

Faza 2: Suszenie wstępne (sublimacja)
· Druga faza to suszenie wstępne (sublimacja), w którym ciśnienie jest obniżane, a do materiału dodawane jest ciepło w celu sublimacji wody.

· Próżnia liofilizatora przyspiesza sublimację.Zimny ​​kondensator liofilizatora zapewnia powierzchnię do przylegania i krzepnięcia pary wodnej.Skraplacz chroni również pompę próżniową przed parą wodną.

· W tej fazie usuwa się około 95% wody z materiału.

· Suszenie wstępne może być procesem powolnym.Zbyt dużo ciepła może zmienić strukturę materiału.

Faza 3: Suszenie wtórne (adsorpcja)
· Ta końcowa faza to wtórne suszenie (adsorpcja), podczas którego usuwane są związane jonowo cząsteczki wody.
· Poprzez podniesienie temperatury do wyższej niż w pierwszej fazie suszenia, wiązania pomiędzy materiałem a cząsteczkami wody zostają zerwane.

· Materiały liofilizowane zachowują porowatą strukturę.

· Po zakończeniu procesu liofilizacji próżnia może zostać przerwana gazem obojętnym przed uszczelnieniem materiału.

· Większość materiałów można wysuszyć do wilgotności resztkowej 1-5%.

Problemy z liofilizacją, których należy unikać:
· Podgrzanie produktu do zbyt wysokiej temperatury może spowodować stopienie lub załamanie się produktu

· Przeciążenie skraplacza spowodowane zbyt dużą ilością pary uderzającej w skraplacz.
o Za dużo tworzenia pary

o Zbyt duża powierzchnia

o Zbyt mała powierzchnia skraplacza

o Niewystarczające chłodzenie

· Zadławienie parowe – para wytwarzana jest szybciej niż może przedostać się przez port parowy, port pomiędzy komorą produktu a skraplaczem, powodując wzrost ciśnienia w komorze.

Tagged With: Liofilizator próżniowy, liofilizacja, liofilizator, lodówka apteczna, chłodnia, automatyczne rozmrażanie medyczne, chłodzenie kliniczne, lodówka na leki, cykl rozmrażania, cykle rozmrażania w zamrażarce, zamrażarki, bezszronowe, chłodnie laboratoryjne, zamrażarki laboratoryjne, laboratorium Chłodzenie, ręczne rozmrażanie, lodówki