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Zhengzhou kowanda bio Instruments Co., Ltd
Principe de fonctionnement de la machine de lyophilisation in situ et applications étendues
Date :2025-06-12Lire :0
Le lyophilisateur in situ est un appareil basé sur la technologie de lyophilisation sous vide, dont le principe de fonctionnement repose principalement sur le changement triphasé de l'eau (solide, liquide, gaz), le séchage des matériaux par congélation à basse température et sublimation sous vide. Cette technologie est largement utilisée dans les domaines de la médecine, des produits biologiques, des aliments et d'autres domaines pour maximiser la rétention des ingrédients actifs et des propriétés structurelles des matériaux. Voici ses principes de base et ses applications typiques:
I. principe de fonctionnement
1, phase de précongélation
Le matériau gèle rapidement dans un environnement à basse température (généralement ≤ - 50 ℃), de sorte que l'humidité interne forme des cristaux de glace uniformes, ce qui évite que les cristaux de glace ne détruisent trop la structure du matériau. Le système de réfrigération (azote liquide ou compresseur) fournit un environnement à basse température qui assure la solidification complète du matériau.
Point clé: La congélation rapide réduit la taille des cristaux de glace et protège l'activité des substances sensibles à la chaleur telles que les protéines.
2, phase de séchage primaire (sublimation)
Dans un environnement sous vide (pression ≤ 610,5 pa), l'énergie thermique est fournie par un système de chauffage (chauffage radiatif principalement), permettant aux cristaux de glace de se sublimer directement en vapeur d'eau sans passer par l'état liquide. La pompe à vide évacue constamment la vapeur d'eau et maintient un environnement à basse pression.
Point critique: le point triple (0,01°c, 610,5 pa) est la condition critique dans laquelle la sublimation se produit, évitant la dénaturation thermique.
Phase de séchage analytique (élimination de l'humidité résiduelle)
Chauffer à une température plus élevée (généralement 0 - 30 ° c) pour éliminer l'eau liée du matériau. La technologie de déshydratation secondaire assure une teneur en humidité réduite à ≤ 5%, garantissant une stabilité à long terme.
4, composants de base de l'appareil
Conception de séparation: la Chambre de séchage est séparée du piège froid, la conduction thermique de l'huile de silicone améliore l'efficacité énergétique;
Contrôle automatique: surveillance en temps réel des paramètres de température, de pression et optimisation de la courbe de séchage.
II. Vaste domaine d'application
1 - médicaments biologiques
Conservation des protéines / vaccins: environnement cryogénique pour éviter la dénaturation, rétention de l'activité biologique ≥ 95% après lyophilisation, transport facile et stockage à long terme.
Préparation de bactéries vivantes: Comme le BCG, les souches vivantes de dysenterie orale, la stabilité après lyophilisation est considérablement améliorée.
2, industrie alimentaire
Traitement de la viande et des fruits et légumes: granulés de bœuf lyophilisés, fruits lyophilisés, etc. conservent le goût original et les nutriments (taux de perte de vitamines < 5%), sont bien réhydratés et conviennent aux collations décontractées et aux aliments de plein air.
Aliments pour animaux de compagnie: les produits de viande lyophilisés sans addition répondent à des besoins nutritionnels élevés.
3, chimie et recherche scientifique
Production pilote: adaptabilité flexible à l'échelle expérimentale, fonction de bouchon automatique pour améliorer l'efficacité.
Conservation de la substance active: les enzymes, les tissus cellulaires, etc. sont structurellement stables après lyophilisation, ce qui facilite l'étude.
Avantage technique
1, protection structurelle: évitez la fonte des cristaux de glace et la destruction à haute température, maintenez la structure spongieuse poreuse, réhydratez rapidement.
̸2, haute efficacité et économie d'énergie: la conception de piège à froid divisé réduit la consommation d'énergie, la conduction thermique de l'huile de silicone améliore l'utilisation de la chaleur.
3, longue durée de conservation: la teneur en eau ≤ 5% inhibe la reproduction microbienne, la conservation à température normale peut atteindre plusieurs années.
Les lyophilisateurs in situ, grâce à leur mode de séchage doux à basse température et à basse pression, sont idéaux pour la conservation des substances sensibles à la chaleur et la demande future dans le domaine de la biomédecine et des aliments à haute valeur ajoutée ne cessera de croître.