在真空冷冻干燥过程中,物料分层与起泡是常见的挑战,这些问题直接影响冻干产品的质量和外观。四环冻干提供的整体真空冷冻解决方案作为一种先进的冻干工艺,在操作过程中也难免会遇到这些常见问题。本文将针对这些问题进行详细分析,并提供相应的解决方案。
一、物料分层及解决方法
现象描述:
冷冻干燥后,物料出现分层现象,表现为产品上下层结构不一致,部分区域出现塌陷或疏松。
可能原因分析:
没有预冻好,导致升华过快,局部温度过高或压力过大。
药品溶质较少,易于出现分层。
产品胶塞未密封好,导致吸潮。
物料底层没有干燥透,冰块融化后塌陷。
加热过快过早,物料共晶点未达到,底层发生沸腾。
解决方法:
调整产品配方:增加溶质含量,改善物料性质,减少分层倾向。
优化升华条件:降低一次升华温度,并延长升华时间,确保物料充分预冻。同时,适当延长干燥时间,避免物料底层未干燥透。
加强密封性:确保产品胶塞密封良好,防止吸潮。
控制加热速率:避免加热过快过早,确保物料共晶点达到后再进行加热。

二、物料起泡现象及解决方法
现象描述:
在真空冷冻干燥过程中,物料表面或内部出现气泡,影响产品的外观和质量。
可能原因分析:
冻结不牢固,物料内部存在未冻结的水分。
没有掌握好物料的性质,如浓度过高形成结晶盐层。
真空控制不当,导致物料内部气体无法有效排出。
加热程序出现问题,如加热过快导致物料融化。
被冻干物体表面结构密实,内部气体排出时形成气泡。
解决方法:
设备养护:定期检查和维护真空冷冻干燥机,确保设备性能稳定。
充分冻结:将制品冻透,物料厚度控制在15mm以下,使用赋形剂并缓慢冻结,有助于形成大的冰晶,提高升华干燥速率。
控制真空度:根据物料性质选择合适的真空度,避免真空过低导致物料表面沸腾产生气泡。同时,确保制品在真空已充分冻结。
优化加热程序:缓慢加热,控制制品温度不超过其共晶温度,避免物料融化。加热过程中要注意观察制品状态,及时调整加热速率和温度。
处理高浓度物料:对于浓度过高的物料,应进行预处理以去除结晶盐层或调整物料配方以减少起泡倾向。
四环真空冷冻解决方案通过调整产品配方、优化升华条件、加强密封性、控制加热速率以及充分冻结和选择合适的真空度等措施,可以有效解决真空冷冻干燥过程中物料分层与起泡的问题。