冷凍真空干燥的主要用途
1.1. 凍干技術在醫藥方面
生物制品:活性疫苗或血液制品,如:活菌苗--卡介苗,活毒疫苗一一狂犬疫苗。凍干人血漿是采取健康人血,加入抗凝劑經離心分離,取上清在-30℃下旋凍成固體,再經真空升華除去水份制成。
西藥生產:以抗生素為主、維生素。
優點:
1) 藥液在凍干前分裝,方便、準確、可實現連續化;
2) 處理條件溫和,在低溫低壓下干燥;可避免高溫高壓下的分解變性,蛋白質不會變性;
3) 含水量低,凍干產品含水量一-般在1%~3%。真空,可通N2保護,產品不易被氧化,有利于長途運輸和長期保存;
4) 產品外觀優良,為多孔疏松結構,顏色基本不變,復水性好能迅速吸水還原成凍干前狀態;
5)凍干設備封閉操作潔凈度高,減少雜菌和微粒的污染,缺氧的條件可起到滅菌和抑制細菌活力;
凍干制劑的生產過程包括
口 藥液準備
口 預凍(凍結)
口 一次干燥(升華干燥)
口 二次干燥(解吸干燥)
口 密封保存
中藥生產:人參、鹿聳、靈芝、三七等。
采用真空冷凍干燥對新鮮三七切片進行干燥,并通過與傳統干燥技術熱風干燥方法比較有效成分含量和品質差異。結果表明:真空冷凍干燥得到的三七切片成品人參皂苷Rg1含量顯著高于熱風干燥,為2.35%, 干燥后的三七切片成品表面黃白色、平滑無裂痕、質輕,藥味濃,有良好的色澤及外觀,熱風干燥為1.06%。真空冷凍干燥與熱風干燥后三七的品質有顯著性差異。因此,真空冷凍干燥技術對三七傳統藥材干燥具有很好的效果。
1.2.凍干技術在醫療方面
利用凍干技術可以長期保存血液、動脈、骨骼、皮膚、角膜和神經組織等各種器官。因為在凍干時生物體細胞未被破壞,凍干后的生物體保存起來仍像原來那樣具有生命力,如果再復水,生物體又復活。例如凍干骨骼、可使骨組織保持在固態,蛋白質變性最小,并保持酶的活性,可以貯存在室溫或冰箱中長達2年,臨床證明用凍干骨再植能復原為正常骨質生理特性,效果良好。
1.3. 凍干技術在食品工業
已經采用凍干法加工的食品:
1、烹飪原料:肉、蛋、魚、蔬菜等。
2、土特產品:蘑菇、黃花菜、香椿芽、苔菜以及各種山野菜等。
3、調味品:蔥、蒜、姜、輔料、香料、香精、色素、湯汁等。
4、食品工業用的原料:奶粉、蛋粉、植物蛋白粉、茶葉、干果粉、肉粉、豆粉等。
5、飲料類:咖啡、菓珍等
7、水果類:香蕉、菠蘿、草莓、桃、哈密瓜、蘋果、梨等。
8、特殊食品:宇航、遠洋、邊防部隊、野外作業、各種考察隊用的食品。
正在用凍干法開發的食品: .
1、新型方便食品:凍干法生產的維生素、大豆粉、 花生粉等,以保證方便食品的營養成分。第二代方便食品是用凍干的海帶粉、海藻膠、天然水果粉、魚粉、兔肉粉、牛肉粉等制成的。
2、粉末蔬菜:蔬菜凍干后磨成粉末加入面粉制成面條、餅干、糕點、飲料、糖果、保存蔬菜營養、纖維質和風味、各種保健食品。
3、顆粒蔬菜:將油菜、菠菜、蘿卜葉、芹菜、豌豆、胡蘿卜、南瓜、雪里紅等八種蔬菜混合。凍干成一種叫“素食顆粒”的制品、含豐富葉綠素、胡蘿卜素、各種維生素、礦物質營養素等天然營養物質又有鮮美的味道。
1.4冷凍真空干燥的歷史
它是一門古老的現代技術:誕生早。
1811年:誕生,用于生物體的脫水。
1813年:真空低溫條件下,水容易汽化。
1909年:用于保存菌種、病毒和血清。
1911年:凍干比其他方法干燥活菌數高。
1935年:首次在真空冷凍干燥過程中采用主動加熱的方法使升華干燥過程大為強化,干燥時間短,因而可用于生產。
1940年:凍干人血漿開始進入市場。
1942年:用于醫藥工業,第二次世界大戰時,由于輸血的需要,必須發展血液制品,同時抗生素的需要量也急劇增加,促使真空冷凍干燥技術開始用于醫藥工業中。
1943年:最原始的真空冷凍干燥食品的設備出現在丹麥。說它是現代技術因為它已加入現代高新技術領域的行列。人體各器官的保存和再植是現代醫學研究的課題之一。營養保健食品是現代人們生活的追求。航天飛機用的超輕隔熱陶瓷,是現代科學的熱門話題之一。 低溫超導材料等納米級超細微粉材料的制備。
以上都需要真空冷凍干燥技術與設備。
1.5 冷凍真空干燥在生物研制中的地位
上游:清洗、研磨、培養、發酵
中游:固液分離(離心、過濾、沉淀)、細胞破壁(超聲、高壓剪切、滲透壓、表面活性劑和溶壁酶等)、蛋白質純化(沉淀法、色譜分離法和超濾法等)
下游:干燥(真空干燥和冰凍干燥等),產品的包裝處理技術。