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影響真空冷凍幹燥機製品品質及外觀的因素分析

發布時間:2020-08-05 09:29:29瀏覽:79次

       在食品、藥品以及生物體的冷凍幹燥和儲藏過程中,很多因素(如化學成分、凍結速率、凍結和脫水應力、玻璃化轉變溫度、幹燥固體中剩餘水分、儲藏環境的溫度和濕度等)都會影響其中活性組分的穩定性,甚至會導致失活。大量的實驗研究表明,除了一些食品、人血漿、牛奶等少數物料可以直接冷凍幹燥外,大多數的藥品和生物製品,都需要添加合適的冷凍幹燥保護劑和添加劑,配製成混合液後,才能進行有效的冷凍幹燥和儲藏。

  真空冷凍幹燥機保護劑目前有以下幾種分類方法:

  1、按相對分子量分類

  (1)低分子化合物。又可以分為酸性物質、中性物質和堿性物質。

  (2)高分子化合物。主要如白蛋白、明膠、可溶性澱粉、糊精,肉汁、果膠、阿拉伯膠、羥甲基纖維素、藻類等,以及天然混合物如脫脂牛奶、血清等。

  關於保護劑的作用機理,一般認為,低分子化合物在凍幹過程中直接發揮作用,而高分子化合物則是促進低分子化合物的保護作用。因此.製備保護劑配方時,一般多將低、高分子化合物配合使用。

  2、按保護劑功能和性質分類

  (1)凍幹保護。在凍結和幹燥過程中,可以防止活性組分發生變性的物質。

  (2)填充劑。能防止有效組分隨水蒸汽一起升華逸散,並使有效組分成形的物質。

  (3)抗級化劑。用作防止生物製品在冷凍幹操過程以及儲藏過程中發生氧化變質的物質。如維生素D.維生錄E、蛋白質水解物、硫代硫酸鈉等。

  (4)酸堿調整劑。在冷凍幹澡過程和儲藏過程中,能將生物製品的pH調整到活性物質的zui穩定區域的物質。

  3、按物質的種類分類

  如糖/多元醇類,聚合物類、表麵活性劑類、氮基酸類和鹽類等。

  在冷凍幹燥配方中,除了活性組分和溶劑以外,還要使用多種添加劑。這些添加劑,有的被稱為保護劑,有的被稱為添加劑,而又有的被稱為賦形劑,但至今沒有統一的叫法,賦形劑一詞來源於藥劑學,原來是指構成藥物成抗原的無活性物質輔料(如阿拉伯膠、箱漿、澱粉),特別是指在藥物混合物中有大量液體情況下,為使混合物有較高的貼性,以便製備丸劑或片劑而加入的物質。後來,賦形劑的名稱被擴大了。根據文獻資料統計,“賦形劑”一詞在冷凍幹操配方中用得比較多。

  在生物製品的冷凍幹操配方中,一些添加劑隻能起到某一特定的作用,而另一些添加劑可以同時起到幾方麵的作用。

       真空冷凍幹燥機製品的外觀、凍幹製品的外觀與所執行的凍幹曲線有很大的關係!

       凍幹製品外觀差的具體表現是萎縮、結晶、不飽絮狀等。在檢驗過程中外觀差的產品被作為廢品剔除並銷毀,這會大大降低成品的合格率,增加生產成本。影響製品外觀的因素有:

  1、溶液濃度高或低對製幹燥過程中藥液表麵首先品的影響。溶液濃度過高時:

  被幹燥形成結構致密的表層。該表層孔隙細小,透氣性差,裏麵的水分難以穿過表層,因而沿瓶壁上升,導致製品離壁、萎縮;此外,濃度過高時,藥液在幹燥過程凍幹中容易結塊,所得製品外觀不均勻。濃度過低時:機械強度低,在包裝及運輸過程後製品結構比較疏鬆甚至變成粉末,影響製品的外觀。

  2、製品厚度過厚。一般應為10-15mm,製品過厚的情形類似於濃度過高時的情況,不僅幹燥的時間更長,塌陷、結塊。

  3、溫度升降快而且容易造成製品離壁、慢。預凍速度:製品每分鍾降溫10-15℃的稱為速凍,凍幹機凍幹過程中每小時每分鍾降溫1℃的稱為慢凍。一般一期升華幹燥:製品溫度應降溫速度應控製在5-6℃。 低於共晶點,升溫應緩慢,以每小時5℃為宜,一期升華幹燥終點應除去90%以上的水分。二期升華幹燥:此階段主要是為了除去結晶水以及固體吸附的水,升溫速度可加快,以5-10℃/h為宜,但終製品溫度不能超過製品的安全溫度,否則會使製品活性下降、結塊、溶解性差。

      4、放氣速度。出櫃前,放氣速度不宜太快,否則會使箱內真空度突然大幅度變化,會形成一股湍流衝入容器內,使製品變成絮狀或粉末,影響外觀。

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