フリーズドライヤーとは何ですか？

凍結乾燥機は、腐りやすい材料を保存するために水を取り除き、その貯蔵寿命を延ばし、および/または輸送に便利にします。凍結乾燥機は、材料を凍結し、圧力を下げて熱を加えることで機能し、材料内の凍結した水を直接蒸気（昇華）に変化させます。

凍結乾燥機は次の3つのフェーズで機能します。
1.凍結
2.一次乾燥（昇華）
3.二次乾燥（吸着）

適切な凍結乾燥により、乾燥時間を30％短縮できます。

フェーズ1：凍結フェーズ

これは最も重要なフェーズです。凍結乾燥機は、さまざまな方法で製品を凍結します。

・冷凍は、冷凍庫、チルドバス（シェル冷凍庫）、または冷凍乾燥機の棚で行うことができます。

・凍結乾燥機は、材料を三重点以下に冷却して、溶融ではなく昇華が発生するようにします。これにより、マテリアルの物理的な形状が保持されます。

・凍結乾燥機は、ゆっくりと凍結またはアニーリングすることで生成できる大きな氷の結晶を最も簡単に凍結乾燥します。ただし、生物学的材料では、結晶が大きすぎると細胞壁が破壊される可能性があり、それが理想的とは言えない凍結乾燥の結果につながります。これを防ぐために、凍結は急速に行われます。

・析出しやすい材料には、アニーリングが可能です。このプロセスでは、急速凍結してから製品の温度を上げて結晶を成長させます。

フェーズ2：一次乾燥（昇華）
・第2段階は一次乾燥（昇華）で、水を昇華させるために圧力を下げて材料に熱を加えます。

・凍結乾燥機の真空は昇華を速めます。凍結乾燥機のコールドコンデンサーは、水蒸気が付着して固化するための表面を提供します。コンデンサーはまた、真空ポンプを水蒸気から保護します。

・この段階では、材料中の水の約95％が除去されます。

・一次乾燥は遅いプロセスになる可能性があります。熱が多すぎると、材料の構造が変わる可能性があります。

フェーズ3：二次乾燥（吸着）
・この最終段階は二次乾燥（吸着）であり、その間にイオン結合した水分子が除去されます。
・一次乾燥段階よりも温度を上げることにより、材料と水分子の間の結合が切断されます。

・凍結乾燥した材料は多孔質構造を保持します。

・凍結乾燥機がプロセスを完了した後、材料が密封される前に不活性ガスで真空を破ることができます。

・ほとんどの材料は、1〜5％の残留水分まで乾燥させることができます。

避けるべき凍結乾燥機の問題：
・製品の温度が高すぎると、メルトバックまたは製品の崩壊を引き起こす可能性があります

・コンデンサーに当たる蒸気が多すぎるために発生するコンデンサーの過負荷。
o蒸気の発生が多すぎる

o表面積が多すぎます

oコンデンサー領域が小さすぎる

o不十分な冷蔵

・蒸気の詰まり–蒸気は、蒸気ポート（製品チャンバーとコンデンサーの間のポート）を通過するよりも速い速度で生成され、チャンバー圧力の上昇を引き起こします。

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