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益生菌真空冷凍干燥機(jī)是目前較為先進(jìn)的干燥技術(shù)，雖然能耗比真空低溫連續(xù)干燥機(jī)要高，產(chǎn)量要小，但真空冷凍干燥機(jī)能在某方面還是較之傳統(tǒng)的凍干機(jī)具有很大的優(yōu)勢(shì)的。下面就由小編為大家介紹幾種適用于益生菌的冷凍干燥方式。
一、益生菌常見(jiàn)的冷凍干燥機(jī)方式
常見(jiàn)的益生菌冷凍干燥機(jī)是使用托盤(pán)或原料翻版板層來(lái)裝載料液，在凍干機(jī)內(nèi)通過(guò)自動(dòng)運(yùn)行真空冷凍干燥程序來(lái)進(jìn)行凍干。也有采用翻版板層方式的凍干機(jī)，板層兩側(cè)和后側(cè)向上這期，前口呈一定角度向上這期，是一種專門(mén)為凍干原料藥而開(kāi)發(fā)的新型凍干機(jī)。
與普通托盤(pán)的凍干機(jī)相比，原料翻板凍干機(jī)具有以下優(yōu)勢(shì)：其一，板層直接裝載藥業(yè)，無(wú)需凍干托盤(pán)，避免了板層與托盤(pán)質(zhì)檢摩擦而產(chǎn)生金屬粒子;其二，凍干機(jī)可直接對(duì)板層密閉加料，采用質(zhì)量流量計(jì)對(duì)每塊板層加料進(jìn)行精確計(jì)量控制;其三，藥業(yè)直接接觸板層，真空冷凍干燥時(shí)間減少，提升凍干效率;其四，板層有效面積利用率可達(dá)100%;其五，減少了托盤(pán)的清洗、滅菌、干燥、驗(yàn)證等一系列工序和對(duì)應(yīng)的驗(yàn)證工作，提升效率。
基于以上優(yōu)勢(shì)，目前國(guó)內(nèi)的益生菌大多采用翻板凍干機(jī)形式，但目前這種形式在生產(chǎn)過(guò)程中還存在以下問(wèn)題：其一，益生菌原料凍干后一般硬度都很大，容易結(jié)塊，不好破碎，或容易黏板層，出料不方便;其二，益生菌原料凍干，裝料一般要求很大，要求凍干機(jī)要規(guī)模化，最好連續(xù)化;其三，益生菌原料對(duì)熱敏感，升華干燥過(guò)程中需要嚴(yán)格控制溫度，影響升華速率，凍干周期較長(zhǎng);其四，凍干的瞬時(shí)升華量大，要求冷凝補(bǔ)水能力強(qiáng)，對(duì)設(shè)備配置挑戰(zhàn)較大。
二、益生菌新型冷凍干燥機(jī)方式
(一)近些年，在益生菌凍干方面，推出了液氮制粒機(jī)，配合凍干機(jī)使用，可以較好的解決上述問(wèn)題，通過(guò)調(diào)節(jié)液氮制粒機(jī)配合凍干機(jī)的形式，其優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)如下：
1，液氮智利速度快，中等規(guī)模液氮制粒機(jī)的產(chǎn)能可以高達(dá)100-200kg/h，短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)將益生菌料液轉(zhuǎn)變?yōu)榍驙?顆粒狀)結(jié)晶的固態(tài)結(jié)構(gòu)，可大大縮短凍干周期中的冷凍時(shí)間。
2，液氮智利速度快，一臺(tái)制粒機(jī)可以配多臺(tái)凍干機(jī)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，大大提升產(chǎn)能。
3，液氮低溫制冷，在益生菌活性的保存方面更有優(yōu)勢(shì)。
4，液氮低溫制冷，屬于快速冷凍范疇，可形成均勻一致的冰晶結(jié)構(gòu)，縮短升華干燥周期。
5，液氮制粒后的球狀顆粒，同等面積情況下，其表面積最大，水汽升華通道最大。
6，液氮制粒后的球狀顆粒，凍干后還可以繼續(xù)維持，不存在黏板層的現(xiàn)象，出料容易。
7，相比常規(guī)凍干，需要額外增加中間轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。
(二)噴霧真空冷凍干燥機(jī)是真空噴霧造粒和動(dòng)態(tài)冷凍干燥兩種技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，其原理是利用水在真空環(huán)境下不存在液態(tài)，固氣相變點(diǎn)溫度為0.01攝氏度，當(dāng)加料液體通過(guò)霧化器噴入一定的真空環(huán)境后，液體表面會(huì)迅速汽化，瞬時(shí)吸走大量的熱量，使液滴自身的溫度自動(dòng)降到冰點(diǎn)以下，液滴凍結(jié)成微球，這一過(guò)程僅需要幾秒鐘即可完成。
噴霧真空凍干機(jī)在處理益生菌產(chǎn)品方面的優(yōu)勢(shì)如下：
1，真空噴霧造粒是一種速凍技術(shù)，可有效降低液體慢凍濃縮，減少冰晶生長(zhǎng)破壞生物細(xì)胞。
2，這種造粒技術(shù)制備的微球粒徑均勻、流動(dòng)性好，凍干后具有典型多空疏松狀特性，溶水性好。
3，制粒形成的微球，凍干傳熱屆面(比表面積)大幅度增加，水汽升華通道擴(kuò)大，傳質(zhì)阻力顯著減小，可大大提升干燥效率。
4，從進(jìn)料到出料可在密閉環(huán)境下進(jìn)行，有效規(guī)避污染和吸潮等問(wèn)題
5，制粒和干燥是動(dòng)態(tài)的過(guò)程，生產(chǎn)效率可以大幅度提升，使連續(xù)化、自動(dòng)化凍干成為可能。
三、益生菌冷凍干燥機(jī)樣式對(duì)比分析
結(jié)合上文幾種益生菌真空凍干機(jī)的樣式，綜合對(duì)比如下表所示：
| 類型 | 對(duì)比分析 |
| 托盤(pán)冷凍干燥機(jī) |
1、最早的益生菌原料凍干形式; 2、過(guò)程中需要大量的人工輔助作業(yè); 3、西藥額外賠本托盤(pán)的清洗、滅菌燈工藝設(shè)備。 |
| 翻板層冷凍干燥機(jī) |
1、改良后的益生菌原料凍干形式，國(guó)內(nèi)主流益生菌廠家采用的凍干形式; 2、取消托盤(pán)，直接接觸，加快冷熱交換速率，縮短凍干周期; 3、適用于大規(guī)模生產(chǎn)。 |
| 液氮制粒凍干機(jī) |
1、新型技術(shù)，在保持益生菌活性和出料便利性方面具有優(yōu)勢(shì); 2、用于益生菌原料的凍干; 3、需要額外的液氮制粒設(shè)備，國(guó)內(nèi)尚未大規(guī)模使用。 |
| 噴霧真空冷凍干燥機(jī) |
1、新型技術(shù)，在保持益生菌活性方面具有優(yōu)勢(shì); 2、凍干后的產(chǎn)品，作為最終成品產(chǎn)出。 3、可用于特殊服用長(zhǎng)河，國(guó)內(nèi)尚未大規(guī)模使用。 |
五、真空冷凍干燥機(jī)在保持益生菌活性方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，目前有一大部分益生菌產(chǎn)品采用凍干機(jī)進(jìn)行真空冷凍干燥后儲(chǔ)存。但是，凍干過(guò)程中面臨活性損失、凍干周期長(zhǎng)、出料開(kāi)困難等問(wèn)題，使得真空冷凍干燥機(jī)在益生菌生產(chǎn)上的應(yīng)用受到一定的限制。近些年，各種凍干相關(guān)的技術(shù)，如液氮制粒技術(shù)、噴霧凍干技術(shù)、真空低溫技術(shù)營(yíng)運(yùn)而生，尤其真空低溫干燥技術(shù)，既有噴霧真空冷凍干燥機(jī)的優(yōu)勢(shì)，又能解決噴霧冷凍干燥機(jī)解決不了難題，同時(shí)，耗能量大大小于噴霧凍干機(jī)，而產(chǎn)能比噴霧凍干機(jī)的大。相信在未來(lái)，真空低溫連續(xù)干燥機(jī)將逐步代替大部分包括噴霧真空冷凍干燥機(jī)，助推益生菌干燥產(chǎn)業(yè)鏈的高速發(fā)展。
