凍干技術(shù)簡(jiǎn)介專(zhuān)題宣講

凍干技術(shù)介紹年4月凍干技術(shù)簡(jiǎn)介專(zhuān)題宣講第1頁(yè)一期升華凍干基礎(chǔ)知識(shí)預(yù)凍二期升華1234凍干技術(shù)介紹內(nèi)容異常問(wèn)題分析5凍干技術(shù)簡(jiǎn)介專(zhuān)題宣講第2頁(yè)1.凍干基礎(chǔ)知識(shí)凍干技術(shù)介紹定義：

冷凍干燥是將含水物質(zhì)，先凍結(jié)成固態(tài)，而后使其中水分從固態(tài)升華成氣態(tài)，以除去水分而保留物質(zhì)方法。

優(yōu)點(diǎn)：有利于熱敏性物質(zhì)干燥保留。物質(zhì)中揮發(fā)性成份和受熱變性營(yíng)養(yǎng)成份損失很小。在低溫干燥過(guò)程能最好地保持物質(zhì)原來(lái)性狀。干燥后，復(fù)水時(shí)，能快速還原成原來(lái)性狀。利于保護(hù)易氧化物質(zhì)。能除去95～99%水分，延長(zhǎng)制品保留期。凍干技術(shù)簡(jiǎn)介專(zhuān)題宣講第3頁(yè)1.凍干基礎(chǔ)知識(shí)凍干技術(shù)介紹國(guó)際凍干技術(shù)發(fā)展：1909年謝蓋爾（Shackell）將凍干引入細(xì)菌學(xué)和血清學(xué)領(lǐng)域。1912年卡瑞爾（Carrel）首先提出用凍干技術(shù)為外科移植保留組織1935年第一臺(tái)商用凍干機(jī)問(wèn)世。1940年凍干人血漿開(kāi)始投入市場(chǎng)。二次世界大戰(zhàn)后，英國(guó)食品部在啊伯?。ˋberdeen）試驗(yàn)工廠也進(jìn)行了食品凍干研究。1965年全球已經(jīng)有食品凍干工廠50多家1985年僅日本就有25家企業(yè)生產(chǎn)凍干食品，其總銷(xiāo)售額為1700億日元。凍干技術(shù)簡(jiǎn)介專(zhuān)題宣講第4頁(yè)1.凍干基礎(chǔ)知識(shí)50年代中國(guó)凍干技術(shù)開(kāi)始起步。60年代引進(jìn)同時(shí)，自行設(shè)計(jì)制造。70年代凍干食品幾乎消失。80年代開(kāi)始復(fù)蘇。90年代凍干食品得到快速發(fā)展。年后凍干藥品飛速發(fā)展。我國(guó)：凍干技術(shù)發(fā)展凍干技術(shù)簡(jiǎn)介專(zhuān)題宣講第5頁(yè)2.預(yù)凍凍干技術(shù)介紹預(yù)凍就是將溶液中自由水固化，賦予干后產(chǎn)品與干燥前有相同形態(tài)，預(yù)防抽閑干燥時(shí)起泡、濃縮、收縮和溶質(zhì)移動(dòng)等不可逆改變產(chǎn)生，降低因溫度下降引發(fā)物質(zhì)可溶性降低和生命特征改變。據(jù)愛(ài)得華凍干手冊(cè)介紹，對(duì)于10mm厚產(chǎn)品，冷凍到-25℃最正確冷凍速度、最正確結(jié)晶結(jié)構(gòu)和較快干燥時(shí)間是：在凍干機(jī)外部風(fēng)冷箱式凍結(jié)箱中凍結(jié)為1—2小時(shí)；殼狀凍結(jié)器用酒精作傳熱介質(zhì)時(shí)，若用機(jī)械制冷則為10—20分鐘，若用干冰制冷則為5—10分鐘；垂直凍結(jié)器若用液體冷卻時(shí)則為5-10分鐘，若用氣體冷卻時(shí)則為15-20分鐘；在凍干機(jī)干燥箱內(nèi)凍結(jié)用擱板冷凍時(shí)為1-1.5小時(shí)。凍干技術(shù)簡(jiǎn)介專(zhuān)題宣講第6頁(yè)2.預(yù)凍凍干技術(shù)介紹慢凍快凍1、板溫降得較慢，板溫與品溫相差不大，則制品整體均勻降溫，并形成過(guò)冷，當(dāng)能量積累足夠時(shí)，瞬間全部結(jié)晶，得到了快凍效果。2、制品浸入超低溫環(huán)境（如液氮），整體瞬間結(jié)晶，形成極細(xì)小晶體（或處于無(wú)定形態(tài)），這即是真正快凍。板溫降得較快，且板溫比品溫低很多，則制品底部先凍結(jié)產(chǎn)生結(jié)晶，但上部液體仍較熱，所以不至于瞬間全部結(jié)晶，結(jié)晶會(huì)遲緩生長(zhǎng)，就得到了慢凍效果。2、板溫降得很慢，并在低于共熔點(diǎn)適宜溫度保持（或遲緩降溫），則制品形成較小過(guò)冷度，液體中先出現(xiàn)少許結(jié)晶，繼續(xù)降溫結(jié)晶生長(zhǎng)，得到大結(jié)晶，這即是真正慢凍。降溫速率與預(yù)凍溫度：

凍干技術(shù)簡(jiǎn)介專(zhuān)題宣講第7頁(yè)2.預(yù)凍凍干技術(shù)介紹結(jié)晶方式定向結(jié)晶真空誘導(dǎo)通過(guò)抽真空，使液體從上而下結(jié)晶底部降溫利用干冰等迅速?gòu)牡撞拷禍兀瑥南露辖Y(jié)晶過(guò)冷結(jié)晶結(jié)晶方式：文件表明采取定向結(jié)晶方式凍結(jié)藥品干燥速率比全域過(guò)冷結(jié)晶快。

凍干技術(shù)簡(jiǎn)介專(zhuān)題宣講第8頁(yè)3.一期升華升華干燥也稱(chēng)第一階段干燥。將凍結(jié)后產(chǎn)品置于密閉真空容器中加熱，其冰晶就會(huì)升華成水蒸汽逸出而使產(chǎn)品脫水干燥，干燥是從外表面開(kāi)始逐步向內(nèi)推移，冰晶升華后殘留下空隙變成爾后升華水蒸氣逸出通道。已干燥層和凍結(jié)部分分界面稱(chēng)為升華界面。在生物制品干燥中，升華界面約以每小時(shí)1mm速度向下推進(jìn)。當(dāng)全部冰晶除去時(shí)，第一階段干燥就完成了，此時(shí)約除去全部水分90%左右。

凍干技術(shù)介紹升華干燥：凍干技術(shù)簡(jiǎn)介專(zhuān)題宣講第9頁(yè)3.一期升華制品溫度控制

：一次干燥最大許可溫度由制品相變溫度或共晶溫度決定，但更普通情況下，預(yù)凍制品中都有一定份額無(wú)定形態(tài)，故應(yīng)該將凍干一次干燥過(guò)程控制在Tg'以下進(jìn)行。一個(gè)觀點(diǎn)認(rèn)為，在升華干燥階段，伴隨水分升華，使制品濃度升高，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度也會(huì)提升，這么升華干燥過(guò)程中就能夠適當(dāng)逐步提升溫度，加緊升華進(jìn)行；另一個(gè)觀點(diǎn)認(rèn)為，在升華干燥階段，升華只是游離在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)空隙中自由水，不會(huì)對(duì)物料實(shí)體玻璃化轉(zhuǎn)變溫度產(chǎn)生影響，所以升華干燥過(guò)程中加熱溫度仍應(yīng)保持不變。凍干技術(shù)介紹凍干技術(shù)簡(jiǎn)介專(zhuān)題宣講第10頁(yè)加熱方法：微波加熱法接觸加熱法輻射加熱法接觸、輻射混合加熱法

3.一期升華凍干技術(shù)介紹凍干技術(shù)簡(jiǎn)介專(zhuān)題宣講第11頁(yè)3.一期升華真空度控制

：普通說(shuō)來(lái)，在升華干燥過(guò)程中真空度是維持不變，但也能夠采取循環(huán)壓力法，即控制真空系統(tǒng)壓力在一定范圍內(nèi)上下波動(dòng)，以期提升干燥速度。大量研究表明，在干燥過(guò)程中短期地略微提升干燥室壓力，同時(shí)干燥層表面溫度維持在靠近其允許值，能夠縮短干燥時(shí)間。

凍干技術(shù)介紹凍干技術(shù)簡(jiǎn)介專(zhuān)題宣講第12頁(yè)3.一期升華影響干燥效率原因：在一次干燥過(guò)程中，除了制品溫度、冷阱溫度、干燥室壓力影響干燥快慢以外，預(yù)凍速度也影響著升華效率。慢凍形成大冰晶，升華后形成大孔隙，有利于升華進(jìn)行，干燥速度快；速凍形成細(xì)小冰晶，升華后留下細(xì)小通道，干燥速度慢。但慢凍時(shí)，溶質(zhì)可能發(fā)生遷移，以至于在表面形成一層硬殼，阻止升華進(jìn)行。凍干技術(shù)介紹凍干技術(shù)簡(jiǎn)介專(zhuān)題宣講第13頁(yè)3.一期升華一期升華結(jié)束判斷：

Ａ．干燥層和凍結(jié)層交界面到達(dá)瓶底并消失．

Ｂ．產(chǎn)品溫度上升到靠近擱板溫度．

Ｃ．凍干箱壓力和冷凝器壓力靠近，且維持不變．

Ｄ．當(dāng)關(guān)閉中隔閥，箱內(nèi)壓力上升速率與凍干箱泄露速率相近．

上述現(xiàn)象發(fā)生后，再延長(zhǎng)２～３小時(shí)，以徹底除制品中殘留冰晶，即可轉(zhuǎn)入第二階段升華．凍干技術(shù)介紹凍干技術(shù)簡(jiǎn)介專(zhuān)題宣講第14頁(yè)二次干燥：

二次干燥（解吸干燥）是在較高溫度下對(duì)制品加熱，使制品中被吸附部分“束縛水”解吸變成“自由”液態(tài)水再吸熱蒸發(fā)成水蒸氣過(guò)程，加熱量主要用于被束縛水解吸作用和蒸發(fā)。在二次干燥過(guò)程中，板層溫度最少每小時(shí)增加5℃-10℃。成品溫度應(yīng)該快速升至板層溫度或以上，不然制品水分增多且易坍毀。凍干技術(shù)介紹4.二期干燥凍干技術(shù)簡(jiǎn)介專(zhuān)題宣講第15頁(yè)凍干技術(shù)介紹4.二期干燥殘余水分要求低制品，降低捕水器溫度。提升供熱量，加速解吸。適當(dāng)提升干燥箱壓力，改進(jìn)供熱條件。怎樣降低二期干燥時(shí)間：凍干技術(shù)簡(jiǎn)介專(zhuān)題宣講第16頁(yè)5.異常問(wèn)題分析凍干技術(shù)介紹A.良品B.藥餅不均勻C.藥品結(jié)構(gòu)不佳或陷縮D.藥品結(jié)構(gòu)不佳或陷縮E.藥餅回溶F.藥餅消失G.藥餅蓬松藥品凍干后形狀：凍干技術(shù)簡(jiǎn)介專(zhuān)題宣講第17頁(yè)5.異常問(wèn)題分析凍干技術(shù)介紹凍干分層后,下層萎縮：有可能是局部溫度過(guò)高或壓力過(guò)大造成局部溶了藥品溶質(zhì)比較少，比較輕易出現(xiàn)這類(lèi)問(wèn)題發(fā)生萎縮產(chǎn)品膠塞是否密封很好，反之假如產(chǎn)品比較輕易吸潮也會(huì)發(fā)生這類(lèi)現(xiàn)象主要原因是下面物料沒(méi)有干燥透，出倉(cāng)后，支持物料中冰塊融合而出現(xiàn)塌陷很有可能是:物料進(jìn)倉(cāng)后加熱過(guò)快過(guò)早,物料共晶點(diǎn)未到達(dá),物料底層發(fā)生了沸騰現(xiàn)象凍干技術(shù)簡(jiǎn)介專(zhuān)題宣講第18頁(yè)5.異常問(wèn)題分析凍干技術(shù)介紹凍干表面起一層皮：真空度到達(dá)要求之前物料表面已部分解凍預(yù)凍不好，水沒(méi)有完全凍結(jié)，抽真空時(shí)水外溢形成氣泡。凍干樣品中鹽遷移到表面所致。能夠加強(qiáng)預(yù)凍處理。一抽真空就起泡，屬于沒(méi)有凍結(jié)，物料沒(méi)有完全結(jié)晶。凍干技術(shù)簡(jiǎn)介專(zhuān)題宣講第19頁(yè)5.異常問(wèn)題分析凍干技術(shù)介紹制品裂開(kāi)：藥品中部橫切面裂開(kāi)，主要考慮是升溫過(guò)快所致，前期和后期之間升溫較快所致。后期升溫略慢，即可處理。這種現(xiàn)象普通都是升華干燥不徹底，解析干燥太快所致。在樣品水線干完之后有一段時(shí)間恒溫時(shí)間（時(shí)間長(zhǎng)短由產(chǎn)品性狀來(lái)定），冷凝器溫度很低，真空度也很低情況下再進(jìn)入解析干燥，這么普通不會(huì)出現(xiàn)這種分裂現(xiàn)象。凍干技術(shù)簡(jiǎn)介專(zhuān)題宣講第20頁(yè)5.異常問(wèn)題分析凍干技術(shù)介紹含水量超標(biāo)：主要原因是：裝入容器藥液過(guò)多，藥液層過(guò)厚；干燥過(guò)程中供熱不足，使其蒸發(fā)量降低；真空度不夠，水蒸氣不能順利排出；冷凝室溫度偏高，不能有效地將水蒸氣捕集下來(lái)；凍干時(shí)間較短；真空干燥箱空氣濕度高；出箱時(shí)制品溫度低于室溫而出現(xiàn)制品吸濕等。辦法：降低裝液厚度，普通應(yīng)控制在10~15毫米；加強(qiáng)熱量供給，促進(jìn)水分蒸發(fā)；檢驗(yàn)真空度不高原因，排除泄露點(diǎn)或真空系統(tǒng)異常；降低冷凝器溫度在-60℃以下；重新試制凍干曲線，確保凍干制品含水量合格；對(duì)放入箱內(nèi)氣體要進(jìn)行除菌及脫水干燥處理，尤其是易吸潮制品更要注意；制品出箱時(shí)溫度要略高于生產(chǎn)環(huán)境溫度。凍干技術(shù)簡(jiǎn)介專(zhuān)題宣講第21頁(yè)5.異常問(wèn)題分析凍干技術(shù)介紹外觀不合格