Лиофильная сушилка своими руками

Лиофильная сушка: история, принцип, цена

Лиофильная сушка (лиофилизация, криодессикация) – это процесс дегидратации, обычно используемый для того, чтобы сохранить скоропортящийся материал или сделать его более удобным для транспортировки. Лиофилизация биологических продуктов (белков, вакцин, микроорганизмов) направлена ​​на сохранение их физической и биологической целостности после хранения в течение нескольких месяцев или даже лет. Процесс лиофилизации основан на замораживании материала с последующим уменьшением внешнего давления, что позволяет воде переходить из твердого состояния напрямую в газообразное.

Процесс сублимационной сушки был изобретен в 1906 году Жаком-Арсье д’Арссовалем (который всю жизнь занимался электрофизиологией) и его ассистентом Фредериком Бордасом в лаборатории биофизики университета Collège de France в Париже. В 1911 году Дауни Харрис и Шекл, работавшие в лаборатории физиологии Сент-Луисского университета, разработали метод сублимационной сушки для сохранения вируса бешенства (The Journal of Infectious Diseases, Volume 8, Issue 1, 3 January 1911, P. 47–49). Эта работа в конечном итоге привела к разработке первой вакцины от бешенства.

Современная лиофилизация была разработана во время Второй мировой войны. Особо актуальной в этот период была задача доставить сыворотку крови для помощи раненым из США в Европу. Но из-за отсутствия надлежащего охлаждения во время транспортировки большая часть сыворотки портилась еще до того, как попадала в госпитали. Процесс сублимационной сушки был разработан как коммерческий метод, который позволил сделать сыворотку химически стабильной и жизнеспособной без необходимости ее охлаждения. Вскоре после этого криодессикация была применена к пенициллину, и была признана важной методикой сохранения биологических веществ. С этого времени лиофилизацию используют в качестве метода консервации или обработки для широкого спектра веществ. Это обработка пищевых продуктов, фарм. препаратов, наборов для диагностики заболеваний; восстановление документов, поврежденных водой; подготовка осадка речного дна для углеводородного анализа; производство флаконов с покрытием из серы и другое.

Процесс лиофилизации подразделяют на четыре этапа:·

Источник

Лиофильная сушилка своими руками

Под лиофильной сушкой (ее еще могут называть сублимационной сушкой) подразумевают технологию высушивания, которая позволяет льду испаряться, минуя обычно наступающую после вымораживания жидкую фазу. Сублимационная сушка – щадящий метод, позволяющий продукту сохранить свои изначальные свойства и не нарушающий структуру белков.

Физические основы лиофилизации/сублимации

Под сублимацией в физическом понимании этого термина подразумевают процесс перехода вещества из твердого состояния в иную, газообразную форму. Сублимация подчинена общим законам испарения. Такой вариант сушки, позволяет наилучшим образом сберечь полезные свойства продуктов и других микробиологических веществ в процессе высушивания. В последние 15-20 лет этот метод стал использоваться особенно активно.

Достоинства лиофильной сушки

Не нарушается нативная (изначальная) структура белков. В процессе лиофилизации вода испаряется, минуя жидкое состояние. Достигается это следующим образом: на первом этапе, путем замораживания удаляется свободная вода, а выпаривание связанной воды происходит с помощью вакуумной сушки.

В веществах, подвергшихся лиофилизации, затормаживаются либо полностью прекращаются все биохимические процессы, клетки входят как бы в состояние анабиоза. Таким образом, биологический или медицинский препарат долгое время сохраняет свои первоначальные свойства, появляется дополнительная устойчивость к факторам внешнего воздействия.

Читайте также:  Подвеска для мобиля своими руками

Восстановление изначальных свойств препарата после увлажнения. При контакте с водой либо физраствором они моментально переводятся в исходную нативную форму.

Повышенная растворимость препаратов после сублимации.

Как происходит процесс сублимационной сушки: этапы и особенности процесса замораживания

Процедура высушивания происходит в несколько последовательных этапов. Правильная лиофилизация достигается путем соблюдения правил каждого этапа.

Этап замораживания

Самый важный этап лиофилизации, от которого зависит итоговое качество препарата. Чем быстрее и глубже происходит замораживание продукта, тем меньше кристаллов льда успевает образоваться в веществе. Следовательно, они будут быстрее испарятся на этапе высушивания и этот процесс будет более щадящим.

Система охлаждения лиофильной сушилки

Замораживание необходимо для того, чтобы сохранить все свойства препарата и способствовать сохранению жизнеспособности микроорганизмов – свободная вода удаляется, минуя жидкое состояние, при этом не разрушается структура белка. На этом этапе лиофильной сушки применяют разнообразные защитные среды (то есть стабилизаторы). Ими может выступать сыворотка крови животных, альбумин, обезжиренное молоко, а также желатин, желатоз, глутамат натрия, сахароза. В качестве стабилизатора может использоваться как одно из указанных выше веществ, так и их комбинация.

Этап замораживания происходит в морозильных камерах при температуре от -40 до -60 градусов Цельсия или в самой камере сублиматора .

Этап сушки веществ в сушильной камере

Когда процедура замораживания окончена, замороженный материал, который находится либо в ампулах, либо во флаконах, перемещают в сушильную камеру – сублиматор. Внутри создается глубокий вакуум и удерживается температура в — 40 или -90 градусов Цельсия. На этом этапе температура всегда должна быть ниже, чем на этапе замораживания!

Разные биофабрики, биокомбинаты и институты применяют разные камерные вакуумные аппараты. Последние могут отличаться друг от друга. Существуют сушилки, в которых предварительное замораживание веществ происходит именно в сублиматоре. Результатом таких сублимационных процессов является удаление свободной воды с поверхности замороженного материала и его переход из твердого состояния в сухое. Так получают пористую массу, объем которой практически не изменяется по сравнению с первоначальным. Досушивают объект обычно в той же камере. Для этого выставляют температуру выше 0 градусов по Цельсию. Таким образом, из препарата удаляется связанная вода. Как только лиофильная сушка будет окончена – вакуумный насос отключается и в камеру подается азот либо сухой воздух по средствам фильтра.

Заключительный этап — упаковка высушенных веществ

Далее ампулы либо флаконы оперативно укупоривают, чтобы препарат не насытился влагой (это может отрицательно сказаться на его хранении).

Затем ампулы запаивают, но предварительно создавая в них вакуум или заполняя инертным газом.

Длительность процесса лиофилизации регулируется с помощью автоматического оборудование. Качество лиофильной сушки можно оценить по таким ключевым показателям, как скорость растворения препарата (она не должна превосходить 1-2 минут), остаточная влажность (она не должна превышать 1-3%), исходная вязкость препарата после его растворения (она, также, должна соответствовать определенным нормам). В определенные нормы должна вписываться и рН-среда вещества.

Промышленная сублимационная сушка: оборудование

По той причине, что метод лиофильной сушки сегодня стал активно применяться на практике – возрос интерес к оборудованию для сублимационной сушки.

Оборудование этого типа – полочная сублимационная сушилка, которую монтируют в стерильных помещениях при производстве медицинских препаратов – ветеринарных или фармацевтических.

Обычно у сушилки много полок, общая вместительность которых позволяет помещать аппарат несколько тысяч флаконов определенного объема.

Читайте также:  Мыло своими руками вредно

Схема работы сублимационной сушилки

Оборудование включает конденсатор лиофильной сушки, компрессоры (работают в каскадном режиме), вакуумный насос, систему мониторинга, которую обеспечивает промышленный контроллер с сенсорным экраном.

Применение лиофилизации в разных областях: в сфере биотехнологии, фармацевтики, медицины, пищевой промышленности

Следует сказать, что лиофилизация применяется в разных сферах: данный процесс актуален как для фармацевтической индустрии, так и в области ветеринарии, а также на биологической практике. К сведению, пищевая промышленность – еще одна область, где лиофильная сушка используется достаточно часто.

В фармацевтической и ветеринарной промышленности используется сублимационная сушка лекарственных препаратов. Процесс актуален для термолабильных и легко окисляющихся веществ (такой сушке подвергаются часто гормональные препараты, витамины, антибиотики, ферментные препараты, вакцины, препараты крови и сыворотки).

Сублимационная сушка продуктов часто применяется и в области пищевой промышленности. Подвергают лиофилизации мясопродукты и такие виды мяса, как баранина, свинина, курятина. Сублимируют и некоторые молочные продукты, овощи, различные фрукты и ягоды. К сведению, быстрорастворимый кофе и чай также подвергают сублимационной сушке.

Актуальна лиофильная сушка и в области биотехнологий. Она пригодна для живых микроорганизмов, ряда ферментов и иных термолабильных продуктов. Лиофилизация тормозит процесс инактивации ферментов, в результате чего хорошо сохраняется жизнеспособность клеток.

Подводим итоги

Лиофильная сушка – это значимое научное достижение, которое стало активно применяться на практике сравнительно недавно. Процесс сублимационной сушки позволяет в конечном итоге продуктам сохранять практически все органолептические, физико-химические показатели. По степени перевариваемости и усвояемости продукты, подвергавшиеся лиофильной сушке, мало в чем отличаются от исходных продуктов. Аналогично ведут себя и микробиологические фармацевтические и ветеринарные препараты, которые после лиофильной сушки сохраняют структурную целостность. Кроме того, у вещества повышается устойчивость к факторам внешнего воздействия, а первоначальные свойства сохраняются на протяжении длительного периода времени.

Источник

Домашняя лиофильная сушка

Домашняя лиофильная сушка BIO RUS

чем консервирование, замораживание и сушка

Мы живем в век консервированных и обработанных продуктов со сниженной питательной ценностью и наполненные добавками — все это может нанести вред нашему здоровью.

Теперь, благодаря лиофильным сушкам BIO-RUS, ваша семья приобретает домашнюю лиофильную сушку, которую можно использовать для получения любимой всеми членами семьи здоровой пищи, фруктов, овощей и мяса с длительным сроком хранения.

С домашней лиофильной сушкой до 97% питательных веществ сохраняются в продуктах.

Преимущества лиофилизированных продуктов

Лиофилизация — уникальный способ бережного сохранения всех питательных веществ в продуктах. Другие методы консервирования: тепловая обработка, сушка снижают на 50% пищевую ценность пищи.

При лиофилизации продукт не уменьшается в объеме и не становится твердым, а сохраняет аромат, вкус, цвет, форму и питательную ценность.

Наши бабушки и дедушки понимали важность создания запасов и заполняли свои кладовые консервированными и сушеными продуктами.

Разве мы не должны делать то же самое?

Домашний лиофилизатор – лучший способ подготовки к туристическим походам или чрезвычайным ситуациям, позволяет сохранить всю ту обычную пищу, которую вы привыкли есть. При правильной упаковке лиофилизированная пища будет очень вкусной и сможет храниться без потери питательной ценности до 25 лет.

Процесс сублимирования/ лиофилизации подходит для любой диеты или специального питания. Какие продукты вы положили в сушилку, то вы и получили.

С помощью домашней сублимационной сушки вы получите:

• Чистые, цельные, сырые продукты

• Без консервантов и добавок

• Органические, не содержащие ГМО ингредиенты

Читайте также:  Мыльная основа для шампуня своими руками

• Продукты, не вызывающие пищевую аллергию

• Вегетарианские и веганские продукты

Ешьте здоровую пищу и избегайте пищевых добавок.

Расфасованные, обработанные продукты питания обычно включают вредные добавки, такие как: нитрат натрия, высокофруктозный кукурузный сироп, транс-жиры, метилциклопропен и пищевые красители.

Когда вы сушите пищу дома, ваши продукты не содержат таких добавок.

Преимущества сублимационной сушки

Домашняя лиофилизированная пища-это наслаждение.

Это экономически выгодно, с длительным сроком хранения — до 25 лет без снижения питательной ценности.

Консервирование – наиболее распространенный метод, но из-за короткого срока хранения – не более 3-х лет, требует постоянного обновления запасов.

Замороженные продукты обычно хорошо хранятся в течение нескольких лет при соблюдении температурного режима. Но что произойдет при сбое в электропитании — все придет в негодность и продукты придется выбросить.

Сушеные продукты – использование нагрева для удаления влаги разрушает около 40% питательных веществ. При высушивании влага полностью не удаляется из продукта, из-за этого возможна порча и развитие плесени. Срок хранения сушеного продукта — не более 3-х лет при правильной упаковке и условий хранения

Лиофилизированные продукты до 25 лет

Сушеные п родукты до 4 лет

Консе рвированные продукты до 3 лет

Зам ороженные продукты до 2 лет

Коммерческие лиофильно высушенные продукты – очень дорогие и могут содержать химикаты. Такие продукты имеют низкие вкусовые качества, перенасыщены углеводами и содержат недостаточно белков, клетчатки (фруктов/овощей).

Что можно лиофилизировать?

Фрукты Овощи Мясо Молочные десерты

Широкий выбор фруктов, овощей и мяса, таких как помидоры, яблоки, авокадо,

бананы, клубника, персики, зеленая фасоль, перец, лук, картофель, шпинат, креветки, свинина, говядина, омары и многое другое.

Даже ваши любимые блюда можно высушить: лазанья, рисовые блюда, спагетти, тушеная говядина, курица, овощные и мясные запеканки, стейк, свиные отбивные, соусы или яичница- можно продолжать бесконечно.

Экспериментируйте с разными продуктами

и блюдами в вашей лиофильной сушке!

КАК ЭТО РАБОТАЕТ

Свежие или приготовленные продукты помещаются на полки, где они замораживаются до -44?С.

После того, как еда заморожена, сублимационная сушилка создает вакуум в камере. Поскольку поддоны с продуктом слегка нагреваются, лед из продуктов превращается из твердого вещества в газ, который затем удаляется.

Полностью сухой продукт переносится из сублимационной сушки, упаковывается в пакеты вместе с кислородным адсорбером и герметично запаивается

Когда вы захотите поесть лиофилизированный продукт, просто добавьте воды. Она восстановит первоначальные свежий аромат, текстуру и внешний вид!

СОХРАНИТЕ ДАРЫ ВАШЕГО САДА ЭФФЕКТИВНО

У многих людей есть большие фруктовые сады, но сохранить свой урожай до следующего года они не могут. С помощью домашней лиофильной сушки сохранение фруктов становиться очень простым. Кроме того, при лиофилизации, вкус остается таким же, как у свежего.

Создайте свои собственные легкие, сытные закуски и блюда.

Сделайте органичные, легкоусвояемые продукты и закуски

Создайте здоровые, гипоаллергенные и недорогие закуски для детского питания. Дети всех возрастов любят вкус и текстуру лиофилизированных продуктов.

Сохраняйте 100% аромата пряностей

Смотрите еще проекты

Видео отзыв от компании Эфко

Произведена поставка производственной линии

Поставка центрифуги GQ-75 для работы с клетками животных

Лабораторное оборудование. Комплексные поставки

Осуществляем поставки оборудования по России и СНГ

BIORUS® в Москве

Адрес: ул. Дорожная 60Б, офис 333 А

BIORUS® в Санкт-Петербурге

BIORUS® в Новосибирске

BIORUS® в Саранске

BIORUS® Европейский офис и Сервисный центр

Источник

Оцените статью
Своими руками