Liofilizador de alimentos para mascotas

Liofilizador de alimentos para mascotas: la clave de la liofilización depende de su liofilización. hoy lo que queremos saber es una introducción a algunos conocimientos sobre la etapa de precongelación en la liofilización. ¡¡ echemos un vistazo en profundidad al conocimiento de la próxima etapa!

El proceso de precongelación de la liofilización de alimentos para mascotas consiste en solidificar el agua libre en la solución, dotar al producto seco de la misma forma que antes del secado, evitar cambios irreversibles como ampollas, concentraciones y movimientos de solutos durante el secado por extracción, y minimizar la disminución de la solubilidad de las sustancias y los cambios en las características vitales causados por la temperatura.

Hay dos métodos de precongelación de la solución: el método de precongelación en la Caja de liofilización y el método de precongelación fuera de la Caja.

El método de precongelación en la Caja consiste en colocar el producto directamente en un estante de varias capas dentro de la máquina de liofilización, que se congela por la máquina de liofilización. cuando un gran número de botellas y ampollas se liofilizan, para facilitar la entrada y salida de la caja, generalmente se dividen las botellas o ampollas en varios discos metálicos y Luego se empacan en la Caja para mejorar la transmisión de calor. Algunos discos metálicos están hechos en un tipo de fondo móvil, que se puede bombear al entrar en la caja, para que el vial pueda entrar en contacto directamente con la placa metálica de la Caja liofilizada; Para los platos que no se pueden bombear en el fondo, se requiere que el Fondo del disco sea plano para obtener la uniformidad del producto. Las botellas de plasma grandes que utilizan el método de congelación giratoria deben congelarse previamente y agregar un marco metálico para la conducción térmica antes de entrar en la Caja para congelarse.

Hay dos maneras de congelar fuera de la Caja. Algunas máquinas de liofilización pequeñas no tienen dispositivos para realizar productos de precongelación y solo pueden utilizar refrigeradores de baja temperatura o alcohol con hielo seco para la precongelación. El otro es un congelador rotativo especial, que puede congelar el producto de la botella grande en una estructura en forma de cáscara mientras gira, y luego entrar en la Caja de liofilización.

Proceso de precongelación de la máquina de liofilización:

Cuando la temperatura de la solución acuosa cae a un cierto punto, de acuerdo con la concentración de eutéctica de la solución, la concentración comienza a congelarse en la solución ligera, que se llama punto de congelación. En general, el punto de congelación está dominado por la concentración y disminuye junto con la concentración. Cuando la temperatura de la solución está por debajo del punto de congelación, una parte de la solución cristalizará y la concentración restante de la solución aumentará, de esta manera, el punto de congelación disminuirá y luego continuará enfriándose, la cristalización del hielo aumentará con el enfriamiento y la concentración restante de la solución aumentará. Sin embargo, cuando la temperatura cae a un punto, toda la solución restante se congela, cuando el objeto congelado está mezclado con cristales de hielo, y la temperatura en este momento es el punto eutéctico.

Después de que la solución necesita enfriarse demasiado hasta el punto de congelación y después de que se produzca un núcleo cristalino en su interior, el agua libre comenzará a cristalizarse en forma de hielo, mientras libera calor cristalino para que su temperatura aumente hasta el punto de congelación. a medida que el cristal crece, la concentración de la solución aumenta, y cuando la Concentración alcanza la concentración eutéctica y la temperatura cae por debajo del punto eutéctico, la solución se congelará por completo.

El número y el tamaño de los granos cristalina de la solución están relacionados, además de con las propiedades de la solución misma, con la tasa de formación de núcleos y la tasa de crecimiento de cristales. A su vez, los dos factores de la tasa de formación de núcleos y la tasa de crecimiento de cristales cambian con los cambios de temperatura y presión, por lo que podemos controlar el número y el tamaño de los granos de cristalización de la solución controlando la temperatura y la presión. En términos generales, cuanto más rápido se enfría, menor es la temperatura de sobreenfriamiento, mayor es el número de núcleos formados, y los cristales se congelan cuando no tienen tiempo para crecer. en este momento, cuanto más granos se forman, más finos son los granos; Por el contrario, cuanto menor sea el número de granos, mayor será el grano.

La forma del cristal también está relacionada con la temperatura de congelación. Cuando comienza la congelación cerca de 0 ° c, los cristales de hielo tienen una forma simétrica hexagonal y crecen hacia adelante en seis direcciones principales del eje, mientras que también aparecen varios ejes secundarios, todos los cristales de hielo están conectados para formar una estructura de red en la solución. A medida que aumente el sobreenfriamiento, los cristales de hielo perderán gradualmente su forma simétrica hexagonal de identificación de capacidad, junto con el gran número de núcleos y la velocidad de congelación rápida, lo que puede formar un tipo de rama irregular, que tiene cualquier número de columnas axiales, en lugar de solo seis como el tipo de cristal hexagonal.

Las unidades cristalinas formadas por el hielo de líquidos biológicos (como plasma sanguíneo, serosidad muscular, fluidos corporales vítreos, etc.) a menudo son similares a los tipos de cristales de hielo formados por soluciones acuosas de un solo componente. El tipo de cristalización depende principalmente de la velocidad de enfriamiento y la concentración de fluidos corporales, como plasma, serosidad muscular, etc., cuando se congelan a una concentración normal, se forman unidades de cristalización hexagonal a una temperatura más alta bajo cero y a una velocidad de enfriamiento lenta, y se forman cristales dendríticas irregulares cuando se enfrían rápidamente a baja temperatura.

Las suspensiones celulares (como los glóbulos rojos, los glóbulos blancos, las bacterias, etc.) se suspenden en agua destilada, plasma u otros medios de suspensión. cuando la temperatura bajo cero se congela lentamente, una gran cantidad de hielo crece en la suspensión, exprimiendo las células en un tubo estrecho entre los dos icebergs. los medios de suspensión en el tubo se concentran en solutos debido a la precipitación de agua y el Hielo. el agua en la célula penetra en la célula a través de la membrana celular, lo que a su vez causa la concentración de solutos en la célula. Al mismo tiempo, el crecimiento del hielo extracelular también obligará a reducir y deformar el volumen de materia celular. Pero en este momento, la célula no se congela. Cuando se congela rápidamente a bajas temperaturas, se forma hielo intracelular dentro de la célula. El tamaño, la forma y la distribución del hielo están relacionados con la velocidad de enfriamiento, la presencia o no del protector, la naturaleza del protector y el contenido de agua en la célula. en general, cuanto más rápido se enfría, menor es la temperatura, más hielo se forma en la célula. La adición de un protector no osmótico a la suspensión puede reducir el número de hielo formado en la célula cuando se congela rápidamente.

La forma de cristalización de la solución tiene un impacto directo en la tasa de liofilización. Los huecos dejados después de la sublimación de los cristales de hielo son los canales de escape de vapor de agua durante la sublimación posterior de los cristales de Hielo. los canales de vacío formados después de la sublimación de los cristales hexagonales grandes y continuos son grandes, y la resistencia a la fuga de vapor de agua es pequeña, por lo que el producto se seca rápidamente, por el contrario, los canales de cristal de hielo esférico en forma de rama y discontinuos son pequeños o discontinuos, y el vapor de agua puede escapar por difusión o penetración, por lo que la velocidad de secado es lenta. Por lo tanto, solo desde el punto de vista de la tasa de secado, la congelación lenta es mejor.

Además, la tasa de congelación también está relacionada con el tipo, la capacidad y el medio de transferencia de calor del equipo de congelación.

La precongelación puede tener un cierto efecto destructivo en las células y la vida, y su mecanismo es muy complejo. en general, se cree que los efectos mecánicos y solutos producidos por el hielo en el agua durante la precongelación son factores importantes que causan la inactivación o desnaturalización de medicamentos bioquímicos durante el proceso de liofilización. El efecto mecánico se refiere al aumento del volumen cuando el agua se congela, lo que resulta en la destrucción de algunos enlaces de fuerza Molecular débiles en la parte activa de la sustancia activa, lo que resulta en la pérdida de actividad; El efecto solutor se refiere al aumento de la concentración de solutos después de que el agua se congela y a los cambios en el pH causados por cambios inconsistentes en la disolución de varios solutos en diversas condiciones de temperatura, lo que resulta en cambios en el entorno en el que se encuentra la sustancia activa, lo que resulta en inactivación o desnaturalización. Este fenómeno puede resolverse mediante las siguientes medidas:

1. la precongelación adopta el método de congelación rápida, primero reduce la temperatura del estante a - 45o ℃, y luego pone el producto para congelar rápidamente, formando cristales de hielo sutiles, para que no tenga tiempo de producir efectos mecánicos.

2. al seleccionar amortiguadores, se debe seleccionar un emparejamiento de amortiguación con una disolución comparable.