Technologie de séchage par gel sous vide en mousse pour la sécheuse à gel pilot
La sécheuse pilot freeze est construite avec la polyvalence à l’esprit afin que cette sécheuse pilot freeze puisse répondre à toutes les exigences de lyophilisation. Des températures de plateau aussi basses que -70°C et des températures de condensateur à -85°C supportent un large éventail d’applications. Disponible en vrac ou en bouchon et avec jusqu’à 6 étagères. Chaque système est disponible avec une sélection de formats de contrôle et de capteurs de température et de vide. vous permet de configurer une sécheuse pilot freeze pour répondre à vos propres exigences d’application particulières.
Pilot Freeze Dryer sont largement utilisés dans la production de produits biopharmaceutiques, d’aliments haut de gamme et de cosmétiques, et de poudres ultrafines. Étant donné que les produits ont les avantages d’une longue durée de conservation, d’une utilisation pratique, d’un transport pratique et d’un stockage à température ambiante, les méthodes de séchage au gel sont souvent utilisées dans la conservation des vaccins et des micro-organismes. Par rapport à d’autres méthodes de séchage courantes telles que le séchage, la production de gel-séchage a un cycle long et une consommation d’énergie élevée, ce qui limite la gamme d’application de la technologie de séchage par gel.
Afin d’améliorer l’efficacité de la production de lyo-séchage, de réduire sa consommation d’énergie et de maintenir les avantages de ses produits, ces dernières années, des chercheurs étrangers ont proposé une nouvelle méthode de séchage pour les vaccins vétérinaires, le gel-séchage sous vide mousse, qui se caractérise par: Le pré-traitement est effectué, l’agent moussant est chargé, et le matériau est élargi en forme de mousse au moyen de l’aspirateur , puis chauffé sous vide pour compléter le premier et le deuxième séchage, éliminant ainsi l’humidité dans le matériau. La nouvelle méthode a une augmentation significative de la surface spécifique de ?? le matériau après l’écume, et les conditions de transfert de chaleur et de transfert de masse peuvent être considérablement améliorées, augmentant ainsi considérablement le taux de séchage. En utilisant cette méthode, les chercheurs étrangers ont séché et préservé le virus de la grippe, le mycoplasma et le virus de la bardane, et ont obtenu de bons résultats expérimentaux. Certains chercheurs ont essayé d’utiliser cette méthode pour sécher les aliments.
Les rapports publics sur le séchage par gel du sous-sol en mousse en Chine sont encore rares. Afin de promouvoir l’application et la promotion de la technologie de gel-séchage sous vide de mousse en Chine, cet article a l’intention de mener des recherches expérimentales sur le processus de gel-séchage sous vide de mousse, de déterminer les principaux facteurs affectant l’effet moussant, et d’échantillon de bouteille de 1ml avec effet moussant. La mousse était séchée sous vide et séchée.
Matériaux et méthode
1.1, matériaux expérimentaux
La formulation lyophilisé sous vide de mousse utilisée dans cette expérience contient 40% de saccharose, 2% d’arginine, 1% de glycérol, 0,025 mol· Tampon de phosphate L-1 (pH 7,2), et une certaine proportion de Pluronic-F68, gélatine. Préservation d’un vaccin vivant contre la maladie de Newcastle chez les poulets. Parmi eux, pluronique F-68 agit comme un agent moussant, ce qui rend la solution encombrante lorsque le système est aspiré; la gélatine agit comme stabilisateur pour stabiliser la structure de mousse.
1.2, dispositif expérimental
Le lyophilisateur utilisé est produit à Shanghai. Un chauffe-eau électrique est disposé sous l’étagère et sa puissance est contrôlée par le PLC pour contrôler la température de l’étagère. Le système de réfrigération adopte un type de compression de vapeur à un étage. Le réfrigérant mélangé est comprimé en vapeur à haute température et haute pression dans le compresseur, puis entre dans le condenseur. Le fluide condensé à basse température et à basse pression est divisé en deux chemins, qui sont respectivement en deux soupapes manuelles de manette des gaz. Le réglage de la limitation et de l’écoulement a été effectué, puis les deux fluides ont été refroidis respectivement dans la plate-forme et la bobine de piège à froid dans le réservoir de séchage au gel pour compléter un cycle de réfrigération, et la température du piège à froid était d’environ -60 ° C au cours de l’expérience. La pompe à vide est alimentée par trois phases et est reliée à l’extrémité de sortie de l’onduleur SIEMENS MICROMETTER 440. En contrôlant la vitesse de pompage de la pompe à vide et en ajustant le degré d’ouverture de la valve de coupe-vide, le degré de vide de la boîte de séchage peut être contrôlé avec précision. Des données de température interne de l’échantillon ont été recueillies toutes les 6 secondes à l’aide d’un enregistreur de données Agilent. Une fois que l’échantillon est pré-refroidi sur l’étagère, la mousse sous vide commence. Parce que le taux d’aspiration est trop rapide, la solution est pulvérisée, et afin d’obtenir un meilleur effet moussant, le processus moussant doit être effectué par étapes, d’abord dans le four à séchage. Un certain degré de vide est atteint, et après deux minutes, le vide est contrôlé à moins de 10 Pa.
1.3, programme expérimental
Le processus de gel-séchage sous vide en mousse est le suivant : pré-refroidissement→foaming→gel→sèchementprimaire→sealing secondaire→sealing. L’expérience se compose de deux parties. La partie * détermine les facteurs affectant l’effet moussant en concevant des expériences orthogonales. La deuxième partie est réalisée sur la base de * partie, et le gel de mousse de 1 ml d’échantillon est effectuée selon les conditions de processus correspondant à l’effet moussant Zuijia. Grâce à la recherche documentaire et aux expériences préliminaires, les auteurs ont déterminé les facteurs qui affectent l’effet moussant du F-68 pluronique et de la teneur en gélatine, la température du plateau et le vide. La plage de niveau de facteur est indiquée dans le tableau 1, et la table d’expérience orthogonale est disposée selon L9 (34). Chaque expérience a été répétée trois fois. L’indice de l’effet moussant est la hauteur moussante et le temps de séchage primaire. Plus la hauteur de mousse est élevée et plus le temps de séchage est court, meilleures sont les conditions de processus sélectionnées. La deuxième partie des étapes de l’expérience sont les suivantes: 1) Prendre 1 mL de la solution de l’échantillon dans un flacon de Φ22 mm, la hauteur du liquide est d’environ 2,5 mm, couvrir le bouchon avec une moitié, le placer sur l’étagère, pré-refroidir pendant 30 min; 2) pompe aspirateur moussant ; 3) séchage une fois pour 3 h; 4) sécher la température de l’étagère à 32 °C pour le séchage secondaire pendant 12 h; 5) mesurer la teneur en eau restante de l’échantillon à l’aide de la méthode de pesage sec, l’équilibre électronique à l’aide de METTLER - AL104 de Toledo avec une précision de 0,1 mg et répété trois fois dans l’expérience.
Selon les résultats expérimentaux préliminaires de l’auteur, le vide est directement pompé à un niveau si bas que la mousse est facilement cassée et provoque même le vaporisateur. Par conséquent, une méthode de pompage sous vide est adoptée dans l’expérience de gel-séchage de mousse, et le niveau de vide de l’étape moussante est basé sur la gamme d’expérience initiale est 50~200 Pa. D’après les résultats expérimentaux de cet article, tant que la mousse atteint un certain effet, comme le montre le tableau 2, le Zui est de 13 mm de petite taille, et le rapport entre le liquide initial et la hauteur est de 5,2, ce qui a un effet limité sur le temps de séchage. Pour l’influence du temps de séchage secondaire, l’auteur n’a pas fait de recherche en raison des limites des conditions expérimentales, mais à partir de la théorie de la chaleur et le transfert de masse, on peut s’attendre à ce que le temps de séchage secondaire sera raccourci à mesure que l’effet moussant s’améliorera. Selon les résultats de la deuxième partie de l’expérience, la technologie de gel du sous-sol en mousse pour les échantillons de 1 ml a atteint une teneur résiduelle en eau inférieure à 2 %, ce qui a pris moins de 16 heures, soit environ la moitié du temps de séchage au gel traditionnel.
Résumé
En tant que technologie émergente de séchage, le gel par aspiration de mousse maintient non seulement certains des avantages du gel-séchage au produit, mais réduit également le temps de production, réduit la consommation d’énergie de production, et a certains avantages en termes d’efficacité de production et de coût. Dans cet article, une expérience de gel-séchage sous vide de mousse a été réalisée sur une solution contenant le saccharose lyoprotectant commun. Les quatre facteurs qui peuvent affecter la formation et la stabilité de mousse ont été orthogonally étudiés et combinés avec les facteurs de l’effet moussant. Le reste de la teneur en eau de l’échantillon est testé. La teneur en humidité résiduelle de l’échantillon peut également atteindre un niveau inférieur à 2 % dans le cas où le temps de séchage est considérablement raccourci. Les résultats obtenus dans cet article ont une valeur directrice pour le développement du processus de gel-séchage sous vide de mousse.
