影響真空冷凍干燥機制品品質(zhì)及外觀的因素分析

       在食品、藥品以及生物體的冷凍干燥和儲藏過程中，很多因素(如化學(xué)成分、凍結(jié)速率、凍結(jié)和脫水應(yīng)力、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、干燥固體中剩余水分、儲藏環(huán)境的溫度和濕度等)都會影響其中活性組分的穩(wěn)定性，甚至?xí)?dǎo)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(shù)物料可以直接冷凍干燥外，大多數(shù)的藥品和生物制品，都需要添加合適的冷凍干燥保護劑和添加劑，配制成混合液后，才能進行有效的冷凍干燥和儲藏。

　　真空冷凍干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(zhì)、中性物質(zhì)和堿性物質(zhì)。

　　(2)高分子化合物。主要如白蛋白、明膠、可溶性淀粉、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(guān)于保護劑的作用機理，一般認(rèn)為，低分子化合物在凍干過程中直接發(fā)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.制備保護劑配方時，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(zhì)分類

　　(1)凍干保護。在凍結(jié)和干燥過程中，可以防止活性組分發(fā)生變性的物質(zhì)。

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

　　(3)抗級化劑。用作防止生物制品在冷凍干操過程以及儲藏過程中發(fā)生氧化變質(zhì)的物質(zhì)。如維生素D.維生錄E、蛋白質(zhì)水解物、硫代硫酸鈉等。

　　(4)酸堿調(diào)整劑。在冷凍干澡過程和儲藏過程中，能將生物制品的pH調(diào)整到活性物質(zhì)的zui穩(wěn)定區(qū)域的物質(zhì)。

　　3、按物質(zhì)的種類分類

　　如糖/多元醇類,聚合物類、表面活性劑類、氮基酸類和鹽類等。

　　在冷凍干燥配方中，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(tǒng)一的叫法，賦形劑一詞來源于藥劑學(xué)，原來是指構(gòu)成藥物成抗原的無活性物質(zhì)輔料(如阿拉伯膠、箱漿、淀粉)，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，以便制備丸劑或片劑而加入的物質(zhì)。后來，賦形劑的名稱被擴大了。根據(jù)文獻資料統(tǒng)計，“賦形劑”一詞在冷凍干操配方中用得比較多。

　　在生物制品的冷凍干操配方中，一些添加劑只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面的作用。

       真空冷凍干燥機制品的外觀、凍干制品的外觀與所執(zhí)行的凍干曲線有很大的關(guān)系！

       凍干制品外觀差的具體表現(xiàn)是萎縮、結(jié)晶、不飽絮狀等。在檢驗過程中外觀差的產(chǎn)品被作為廢品剔除并銷毀，這會大大降低成品的合格率，增加生產(chǎn)成本。影響制品外觀的因素有：

　　1、溶液濃度高或低對制干燥過程中藥液表面首先品的影響。溶液濃度過高時：

　　被干燥形成結(jié)構(gòu)致密的表層。該表層孔隙細(xì)小，透氣性差，里面的水分難以穿過表層，因而沿瓶壁上升，導(dǎo)致制品離壁、萎縮；此外，濃度過高時，藥液在干燥過程凍干中容易結(jié)塊，所得制品外觀不均勻。濃度過低時：機械強度低，在包裝及運輸過程后制品結(jié)構(gòu)比較疏松甚至變成粉末，影響制品的外觀。

　　2、制品厚度過厚。一般應(yīng)為10-15mm，制品過厚的情形類似于濃度過高時的情況，不僅干燥的時間更長，塌陷、結(jié)塊。

　　3、溫度升降快而且容易造成制品離壁、慢。預(yù)凍速度：制品每分鐘降溫10-15℃的稱為速凍，凍干機凍干過程中每小時每分鐘降溫1℃的稱為慢凍。一般一期升華干燥：制品溫度應(yīng)降溫速度應(yīng)控制在5-6℃。 低于共晶點，升溫應(yīng)緩慢，以每小時5℃為宜，一期升華干燥終點應(yīng)除去90％以上的水分。二期升華干燥：此階段主要是為了除去結(jié)晶水以及固體吸附的水，升溫速度可加快，以5-10℃/h為宜，但終制品溫度不能超過制品的安全溫度，否則會使制品活性下降、結(jié)塊、溶解性差。

      4、放氣速度。出柜前，放氣速度不宜太快，否則會使箱內(nèi)真空度突然大幅度變化，會形成一股湍流沖入容器內(nèi)，使制品變成絮狀或粉末，影響外觀。