藥品和食品的冷凍干燥

前言

冷凍干燥是將富含水的物料，先冷卻至其共晶點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下，使物料中的大部分水凍結(jié)成冰，其余的水分和物料成分形成非晶態(tài)（玻璃態(tài)），然后在真空條件下。對(duì)已凍結(jié)的物料在低溫下進(jìn)行加熱，以使物料中冰升華，實(shí)現(xiàn)升華干燥（一次干燥），接著在真空條件下對(duì)物料進(jìn)行升溫加熱，實(shí)現(xiàn)解吸干燥（二次干燥），以除去吸附水。凍干后的物料，經(jīng)密封后，可以在室溫或4 C下長(zhǎng)期保存。凍干藥品和食品具有下列重要特征：去除了95％～99％的水分，密封后能在室溫下長(zhǎng)期保存；質(zhì)量很輕，便于運(yùn)輸和攜帶；由于干燥是在低溫下進(jìn)行的，因此物料的成分損失很少；蛋白質(zhì)等熱敏性物質(zhì)不易變質(zhì)或損傷；結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，生物活性基本不變；凍干后的藥物呈多孔狀，復(fù)水性好、藥效高；凍干后的食品能保持原有的色味；產(chǎn)品的等級(jí)高且附加值大。20世紀(jì)90年代以來(lái)，生物藥品的出現(xiàn)和發(fā)展.對(duì)冷凍干燥技術(shù)提出了許多新的近乎“苛刻”的要求，迫使其向“精致”而深入的方向發(fā)展。同時(shí)，80年代開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的“溶液玻璃化理論”和“食品聚合物科學(xué)”等也為冷凍干燥技術(shù)的發(fā)展提供了一些理論基礎(chǔ)。從1996年起，我們開(kāi)始對(duì)藥品、食品和細(xì)胞的冷凍干燥進(jìn)行研究，得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目等多項(xiàng)資助。2004年末，我們申請(qǐng)獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)的研究成果專(zhuān)著出版基金項(xiàng)目，2006年1月科學(xué)出版社為我們出版了一本專(zhuān)著《冷凍干燥新技術(shù)》。該書(shū)主要反映我們自己的研究成果，同時(shí)為了具有一定的系統(tǒng)性和完整性，也包括了一些國(guó)內(nèi)外同行的研究成果。《冷凍干燥新技術(shù)》的內(nèi)容重點(diǎn)放在冷卻技術(shù)、差示掃描量熱技術(shù)、過(guò)程的動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)量和細(xì)胞等生物體冷凍干燥的探索性研究等方面。該專(zhuān)著反映了我們研究的成果，但作為教材就顯得內(nèi)容過(guò)多、過(guò)專(zhuān)了。為了更適應(yīng)本科生和研究生教學(xué)的需要，同時(shí)也為了能服務(wù)于一般從事冷凍干燥的科技人員，我們編著了這本《藥品和食品的冷凍干燥》。本書(shū)內(nèi)容包括：冷凍干燥的基本理論；干燥過(guò)程的傳熱傳質(zhì)分析和數(shù)理模型；冷凍干燥設(shè)備；食品的冷凍干燥；藥品冷凍干燥的保護(hù)劑和添加劑；藥品的冷凍干燥；冷凍干燥過(guò)程的消毒、滅菌與驗(yàn)證等。本書(shū)保留了《冷凍干燥新技術(shù)》中的基礎(chǔ)內(nèi)容，增加了一些與實(shí)用有關(guān)的分析，略去了關(guān)于冷卻技術(shù)、量熱技術(shù)、動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)量、細(xì)胞冷凍于燥等的探索性研究，突出了藥品和食品的冷凍干燥，同時(shí)對(duì)該書(shū)中的一些錯(cuò)誤和欠妥處做了修改。

內(nèi)容概要

本書(shū)主要內(nèi)容包括：冷凍干燥的基本理論；干燥過(guò)程的傳熱傳質(zhì)分析和數(shù)理模型；冷凍干燥設(shè)備；食品的冷凍干燥；藥品冷凍干燥的保護(hù)劑和添加劑；藥品的冷凍干燥；冷凍干燥過(guò)程的消毒、滅菌與驗(yàn)證等。    本書(shū)可用作工程學(xué)科相關(guān)專(zhuān)業(yè)高年級(jí)本科生和研究生的教材，也可供醫(yī)學(xué)、藥學(xué)和食品領(lǐng)域的科技人員參閱。

書(shū)籍目錄

前言第一章 緒論  1.1 冷凍干燥技術(shù)的歷史  1.2 冷凍干燥的基本過(guò)程  1.3 冷凍干燥的保護(hù)劑  1.4 冷凍干燥系統(tǒng)的構(gòu)成  1.5 冷凍干燥技術(shù)的廣泛應(yīng)用第二章 冷凍干燥的基本理論  2.1 水和水溶液的性質(zhì)  2.2 凍結(jié)過(guò)程  2.3 升華干燥過(guò)程  2.4 解吸干燥過(guò)程  2.5 凍干物料的儲(chǔ)存第三章 干燥過(guò)程的傳熱傳質(zhì)分析和數(shù)理模型  3.1 傳熱傳質(zhì)的限制及有關(guān)物性  3.2 幾種加熱形式的干燥過(guò)程的特征分析  3.3 傳質(zhì)控制與傳熱控制的升華干燥過(guò)程分析  3.4 一次干燥和二次干燥的數(shù)理模型與計(jì)算分析  3.5 凍干物料的熱物性及其與物料結(jié)構(gòu)的關(guān)系  3.6 關(guān)于干燥過(guò)程數(shù)理模型的討論第四章 冷凍干燥設(shè)備  4.1 冷凍干燥對(duì)真空的要求  4.2 冷凍干燥中真空的測(cè)量  4.3 冷凍干燥中的真空泵  4.4 冷凍干燥中的制冷系統(tǒng)和水汽凝結(jié)器  4.5 實(shí)驗(yàn)室用的小型冷凍干燥設(shè)備  4.6 中間試驗(yàn)型冷凍干燥設(shè)備  4.7 間歇式和連續(xù)式冷凍干燥設(shè)備  4.8 食品冷凍干燥設(shè)備  4.9 藥品冷凍干燥設(shè)備第五章 食品的冷凍干燥  5.1 食品冷凍干燥的特點(diǎn)  5.2 食品冷凍干燥工藝  5.3 食品冷凍干燥實(shí)例  5.4 食品冷凍干燥的危害與關(guān)鍵控制點(diǎn)分析  5.5 HACCP在凍干食品生產(chǎn)中的應(yīng)用研究第六章 藥品冷凍干燥保護(hù)劑和添加劑  6.1 糖/多元醇類(lèi)保護(hù)劑  6.2 聚合物類(lèi)保護(hù)劑  6.3 表面活性劑類(lèi)、氨基酸類(lèi)的保護(hù)劑和其他添加劑  6.4 冷凍干燥配方需要注意的問(wèn)題  6.5 配方舉例第七章 藥品的冷凍干燥  7.1 藥品冷凍干燥的基本問(wèn)題  7.2 蛋白質(zhì)和激素的冷凍干燥  7.3 纖維蛋白原的冷凍干燥  7.4 脂質(zhì)體的冷凍干燥  7.5 水溶性和脂溶性脂質(zhì)體藥物的冷凍干燥第八章 冷凍干燥過(guò)程的消毒、滅菌與驗(yàn)證  8.1 消毒和滅菌  8.2 驗(yàn)證  8.3 凍干系統(tǒng)的在線清洗、在線滅菌及驗(yàn)證  8.4 凍干工藝驗(yàn)證  8.5 制劑的工藝驗(yàn)證和驗(yàn)證結(jié)果的評(píng)價(jià)  8.6 凍干工藝日常監(jiān)控、再驗(yàn)證和回顧性驗(yàn)證參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：3.5 凍干物料的熱物性及其與物料結(jié)構(gòu)的關(guān)系凍干物料的熱物性，不僅與物料的組分有關(guān)，而且與物料的結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系。物料的有些結(jié)構(gòu)特性是在凍結(jié)時(shí)形成的。例如，慢凍形成大冰晶，升華后形成大的空隙，傳質(zhì)阻力小，干燥速率快；速凍形成細(xì)小的冰晶，升華后留下細(xì)小的通道，傳質(zhì)阻力大，干燥速率慢。但慢凍時(shí)，溶質(zhì)可能會(huì)發(fā)生遷移，以至于在表面形成一層硬殼，阻止升華的進(jìn)行。理想情況下，水蒸氣將沿著冰晶升華后留下的空隙或通道逸出，但如果凍結(jié)時(shí)形成分離的冰晶且被固態(tài)基質(zhì)所包圍，那么水蒸氣靠擴(kuò)散或滲透才能逸出。當(dāng)干燥層塌陷時(shí)也會(huì)出現(xiàn)這種情形。當(dāng)干燥層溫度較高時(shí)，基質(zhì)黏性降低而發(fā)生流動(dòng)，就會(huì)出現(xiàn)塌陷。塌陷溫度不但與溫度有關(guān)，還與水分含量有關(guān)。隨著水分含量的升高，塌陷溫度將降低。升華干燥剛開(kāi)始時(shí)的速率比較快，因?yàn)榇藭r(shí)傳熱、傳質(zhì)的阻力都較小。隨著升華的進(jìn)行，出現(xiàn)了多孔干燥層。多孔干燥層的熱導(dǎo)率很低，干燥層的有效熱導(dǎo)率也與壓力有關(guān)。壓力升高能提高干燥層的有效熱導(dǎo)率，有利于傳熱，但卻不利于傳質(zhì)。在冷凍干燥過(guò)程中，干燥室的壓力、熱源溫度和冷阱溫度都是重要的控制變量。

編輯推薦

《藥品和食品的冷凍干燥》為科學(xué)出版社出版發(fā)行。

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