真空冷凍干燥機(jī)是利用真空干燥原理制造,結(jié)構(gòu)緊湊合理,維護(hù)便利,全自動(dòng)控制、操作簡(jiǎn)便;在同等的物料加熱溫度下,與常規(guī)真空干燥及烘箱相比具有干燥速度快(時(shí)間縮短3~10倍)、能耗低(低2~3倍);干燥溫度范圍寬(0℃~120℃均能干燥),能在低溫范圍內(nèi)(0℃~50℃)進(jìn)行快速干燥;干燥室中真空無氧,干燥質(zhì)量可與凍干物料的質(zhì)量相毗美;它能對(duì)有機(jī)溶劑進(jìn)行回收,有利于降低生產(chǎn)成本和環(huán)境保護(hù),尤其適合于一般無法干燥的含有機(jī)溶劑的物料。
因此,為提高蛋白質(zhì)制品的穩(wěn)定性,可以用真空冷凍干燥機(jī)將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化成固態(tài)保存。既可以保持產(chǎn)品的生物學(xué)特性,又能延長(zhǎng)生物成品保存的有效期。
它使用的冷凍干燥技術(shù)是將溶液或懸液冷凍成固態(tài),然后在低溫和高真空度下使冰升華,從而得到凍干產(chǎn)物。因?yàn)閮龈墒窃诘蜏馗哒婵斩认逻M(jìn)行的,所以樣品不起泡,不暴沸,不粘壁,易取出,而且成為疏松的粉塊,極易溶于水。由于真空冷凍干燥的上述優(yōu)點(diǎn),適于對(duì)熱敏感,易吸濕,易氧化及溶劑蒸發(fā)時(shí)易產(chǎn)生泡沫而引起變性的制品(蛋白質(zhì),酶,核酸,抗生素,激素等)
冷凍干燥能使蛋白質(zhì)脫水,使破壞蛋白質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)難以進(jìn)行,并使它們的有效期大大延長(zhǎng),但冷凍過程會(huì)對(duì)生物活性造成損傷,導(dǎo)致溶解度下降和效價(jià)降低,因此研制出合適的工藝條件,使用正確的凍干保護(hù)劑也是至關(guān)重要的。
在冷凍期間,保護(hù)的程度取決于起始的總糖濃度,糖的起始濃度通常需要達(dá)到200-300mmol/L,而在干燥期間,保護(hù)的程度取決于糖:蛋白質(zhì)的質(zhì)量比率,比率在1—2通常就能有效防止在干燥過程中蛋白質(zhì)的去折疊。廣義上講,凍干保護(hù)劑還包括細(xì)胞,細(xì)菌或病毒的營(yíng)養(yǎng)液,賦形劑和抗氧劑。營(yíng)養(yǎng)液可促使因凍干而受損傷的細(xì)胞修復(fù),如脫脂乳,蛋白胨,氨基酸等。賦形劑能使質(zhì)量細(xì)微的生物活性物質(zhì)在凍干時(shí)和動(dòng)干后成形,不至飛揚(yáng)損失,如蔗糖,乳糖,葡聚糖等??寡鮿┛稍黾由锘钚晕镔|(zhì)在凍干儲(chǔ)存期間的穩(wěn)定性,如維生素C,維生素E等。