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1分钟解读:冻干机的冷阱温度如何避免热变性

分类:冻干QA

    

作者:四环

    

来源:四环冻干官网

    

发布时间:2024-05-21

据《2021年全球冻干机市场分析报告》显示,预计到2025年,全球冻干机市场规模将达到数十亿美元。在这一背景下,冻干技术的核心——冷阱温度控制,成为保障产品质量、避免热变性的关键所在。

冻干机通过冷冻干燥过程,将物质中的水分从固态直接升华至气态,从而达到脱水目的。其中,冷阱作为捕集升华水汽的关键部件,其温度设置尤为关键。冻干过程中冷阱温度需远低于被干燥样品的共晶点,以确保样品在干燥过程中保持低温状态,避免因温度过高引发热变性。

为了有效避免热变性,冻干机的冷阱温度有3点需精心调控:
1. 精确温控技术:采用高精度的温度传感器与智能控制系统,如PID控制器,确保冷阱温度稳定维持在-40°C至-80°C之间,对于更敏感的物料,甚至可达-90°C,有效防止样品因温度波动而发生结构变化。四环LGJ-15F系列的极限冷阱温度达到了-86°C,确保快速冷却物料,减少在冷阱中的停留时间。

2.优化冷阱设计:增大冷阱面积和提高热交换效率,不仅能增加水汽捕获能力,还能使冷阱表面温度更加均匀,减少局部过热的风险,从而保护样品免受热应力影响。四环LGJ500B的最大捕水量为120kg,一般来说,最大捕水量越大,冷阱面积也越大。

3.阶段式冷冻策略:在预冻阶段采用快速降温至远低于共熔点的温度,确保样品内部水分形成均匀的小冰晶,减少后期升华过程中的热应力,有效防止蛋白质等生物大分子的热变性。

 

冻干机


一项针对疫苗冻干的研究发现,当冷阱温度维持在-60°C时,相比于-40°C,疫苗的活性保留率提高了近20%,证明了更低冷阱温度对于防止生物制品热变性的显著效果。此外,食品行业中,采用优化冷阱设计的冻干设备处理的果蔬干,色泽、营养成分及复水性均优于传统冻干设备,再次验证了精准冷阱温度控制的重要性。

通过采用冻干机先进的温控技术、优化冷阱设计及科学的冷冻策略,不仅能够有效防止生物大分子结构破坏,还能提升冻干产品的综合质量。未来,冻干机在保证冷阱温度控制精度的同时,也将更加注重能效比与操作便捷性,为生物医药、食品加工等领域带来更高标准的冻干解决方案。

 

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关键词: 【冻干机】

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