http___proteklabtr.com_Haberler_8_sektorel-haberler_1.xml
1.1 1.2 2.1 3.1 4.1 4.2 4.3 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 7.1 8.1 8.2 9.1 10.1 11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 11.6 11.7 12.1 13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 14.1 15.1 15.2 15.3 15.4 15.5 15.6 16.1 16.2 17.1 17.2 17.3
Freeze Dry Technology was developed in the first quarter of the 1900s. The first lyophilization device was derived from a chemical pump developed by Benedict & Manning in 1905. Since 1930s, lyophilization has been improved by pharmacy and biotechnology companies, on the other hand, coffee, the first freeze-dried food sample, was first developed by Nestlé in Brazil in 1938, upon demands that it finds solution to Brazil’s excess coffee stocks. What is Lyophilization? Lyophilization and freeze drying are synonymous. Lyophilization is a water removal process typically used to preserve perishable materials, to extend shelf life or make the material more convenient for transport. Lyophilization works by freezing the material, then reducing the pressure and adding heat to allow the frozen water in the material to sublimate. Lyophilization is a process more commonly known as freeze-drying. The word is derived from Greek, and means “made solvent-loving”. This process is a way of drying something that minimizes damage to its internal structure. Because it is a relatively complex and expensive form of drying, it is limited to those materials which are sensitive to heat and have delicate structures and substantial value. One of the only substances which cannot be preserved effectively by freeze-drying is mammalian cells, which are too fragile. The preferred method of preservation in the biotechnology industry, lyophilization is regularly used to preserve vaccines, pharmaceuticals, and other proteins. Freeze-drying is also used to preserve special food products, eliminating the need for refrigeration. Freeze-dried food is eaten by mountain climbers and astronauts. Lyophilization is used by botanists to preserve flower samples indefinitely. Because the process of freeze-drying removes most of the water from the sample, freeze-dried materials become highly absorbent, and merely adding water can restore the sample to something close to its original state. Lyophilization’s 3 Primary Stages Lyophilization occurs in three phases, with the first and most critical being the freezing phase. Proper lyophilization can reduce drying times by 30%. Freezing Phase Primary Drying (Sublimation) Phase Lyophilization’s second phase is primary drying (sublimation), in which the pressure is lowered and heat is added to the material in order for the water to sublimate. The vacuum speeds sublimation. The cold condenser provides a surface for the water vapor to adhere and solidify. The condenser also protects the vacuum pump from the water vapor. About 95% of the water in the material is removed in this phase. Primary drying can be a slow process. Too much heat can alter the structure of the material. Secondary Drying (Adsorption) Phase Lyophilization’s final phase is secondary drying (adsorption), during which the ionically-bound water molecules are removed. By raising the temperature higher than in the primary drying phase, the bonds are broken between the material and the water molecules. Freeze dried materials retain a porous structure. After the lyophilization process is complete, the vacuum can be broken with an inert gas before the material is sealed. Most materials can be dried to 1-5% residual moisture. Advantages of lyophilization The energy and equipment costs of lyophilization are around 2-3 times higher than those of other drying methods. The drying cycle is also longer, about 24 hours. First, the temperature of the sample is lowered to near freezing point. Then, the sample is inserted into a vacuum chamber. The more energetic molecules escape, lowering the temperature further, while the extremely low pressure causes water molecules to be drawn out of the sample. Attached to the vacuum chamber is a condenser, which converts the airborne moisture into liquid and siphons it away. Great care is taken throughout the process to ensure that the structure of the sample remains constant. For instance, the sample could merely be frozen by the vacuum rather than being frozen under atmospheric pressures, but that would cause shrinkage in the sample, damaging its structure irreversibly. The primary mechanism that allows for freeze-drying is sublimation, whereby ice is directly converted to water vapor, without passing through the intermediary stage of a liquid. Rather than through heating, this is done by removal of pressure so that the ice boils without melting. The result is a sample whose structure is largely preserved, which can be stored at room temperatures and pressures.
1.1 2.1 3.1 4.1 5.1 6.1 7.1 8.1 9.1 10.1 11.1 12.1 13.1 14.1 15.1 16.1 17.1 18.1 19.1 20.1 21.1 22.1 23.1 24.1 25.1 26.1 27.1 28.1 29.1 30.1 31.1 32.1 33.1 34.1 35.1 36.1 37.1 38.1 39.1 40.1 41.1 42.1
Liyofilizasyonun tarihçesi 1900’lü yılların ilk çeyreğinde geliştirilmiştir. İlk liyofilizasyon aygıtı 1905 yılında Benedict & Manning tarafından geliştirilmiş olan bir kimyasal pompadan türemiştir. 1930’lu yıllardan bu yana liyofilizasyondan ecza ve biyo-teknoloji firmaları tarafından yenilenmiş Diğer yanda, ilk dondurularak kurutulmuş gıda örneği olan hazır kahve ise, ilk defa 1938’de, Brezilya’nın fazla kahve stoklarına çözüm bulması talebi üzerine Nestlé tarafından geliştirildi. LİYOFİLİZASYON NEDİR? Liyofilizasyon,maddenin kurutulması için süblimasyon adı verilen bir süreçten geçen koruma tekniğidir. Ürünlerin içinde bulunan su en başta dondurulur ve bu haldeyken süblimasyonla su uzaklaştırılır Süblimasyon maddenin katı (buz) halden gaz (su buharı) haline, maddenin sıvı hali atlanarak yani buzun erimesine imkan olmaksızın geçişidir. Buz haline gelmiş su, düşük basınç ortamında, belli belirsiz bir sıcaklık artışı durumunda doğrudan buharlaşır. Böylelikle kurumanın elde edilmesi için yüksek sıcaklıklara ihtiyaç kalmaz. Böylelikle ürünlerin moleküler ve hücre yapısında yarılma vb. değişikleklere yol açmaz. İç ve dış yapısı bozulmaz neredeyse en baştaki hallerini korurlar. LİYOFİLİZASYON İŞLEMİ Genel hatlarıyla liyofilizasyon işlemi üç temel aşamadan meydana gelir: Dondurma, birincil kurutma (süblimasyon), ikincil kurutma (dezorpsiyon). Aşamalar şu şekilde seyreder: Ürün dondurma işleminden geçirilir. Ürün tipine göre dondurma işleminin süresi iyice uzun veya biraz daha kısa tutulur. Birincil kurutma aşamasında ürünün içinde bulunduğu liyofilizasyon kabininde hafif bir vakum uygulanır ve sıcaklık giderek düştükçe yüksek enerjideki moleküller kendiliklerinden dışarı uçarlar. İkincil kurutma aşamasında ise, öte yandan, vakum maksimum seviyeye çıkarılır ve kristalleşmiş ve maddeye tutunup kalmış son su molekülleri maddeden dışarı çekilir. Liyofilizasyonun kullanım alanları Kimya ve biyokimya Eczacılık Kozmetik Gıda sanayileri Daha az rastlanan uygulamaları sudan zarar görmüş kitaplar belgeler ve el yazmaları hayvani yan ürünler süt ürünleri mayaları çeşitli arkeolojik kazı çıktılarının korunması bitkiler ve hayvanlar gibi müze sergi objeleri LİYOFİLİZATÖR TEKNOLOJİSİ Liyofilizasyon, silindirik bir ana gövdenin içinde bulunan paslanmaz çelik bir kabinde veya odada bulunan raflara, malzemenin içine konulduğu tepsilerin sürülmesi ve kabin kapağının sıkıca kapatılması sonrasında başlatılır. Kabin dışında bir vakum pompası bulunur. Yoğuşturucu içeride de dışarıda da bulunabilir. Bazı liyofilizatörlerin yükleme ve boşaltma için iki uçlarında ayrı kapakları bulunur. Bunların bir tarafı boşaltma bir tarafı yükleme bölümüne açılır. Tepsilerin yüklemesi taşıyıcı arabalar vasıtasıyla yapılır. Şişelerin yerinden oynamaması için ise kanallı tepsiler kullanılır. Bu şişelerin tıpaları su buharının çıkışını sağlamak için tam kapalı değildir. İşlem bitiminde aygıtın içerisinde bulunan mekanizma kapatır. UYGULAMA NASIL GERÇEKLEŞTİRİLİR? Liyofilizasyon Liyofilizatör adı verilen aygıtta -400 ila -600 C ye inerek malzemeler dondurulur.Hem süblimasyonu hem de kurutmayı sağlayacak vakum ortamını oluşturur. Bu aygıta başka bir soğutucuda dondurulmuş ürünlerde konulabilir. Çıkan su buharı vakum pompası ile boşaltılmak yerine kondansatörlerde yoğuşturularak buza döndürülür.Bir sonraki döngüden önce bu buz çözdürülerek dışarı alınır. Döngü dondurma,birincil kurutma ikincil kurutma evrelerinden oluşur.İkincil kurutmada vakum yardımıyla malzemeye tutunmuş son su molekülleride dışarı alınır. Süre üründen ürüne değişir. Dondurma hızı yavaşsa büyük,hızlıysa küçük buz kıristalleri oluşur.Bu da kurutma oranına ve hızına etki eder Kaynak: http://freeze-dryer.blogspot.com.tr/