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동결건조 및 프로세스 유효성 검사

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CASE STUDY 작성자 테솔 조회 55회 작성일 21-11-05 09:56

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동결건조는 제품이 냉동된 후 물질에서 수분을 제거하는 과정을 말합니다.

동결건조는 얼음이 액체 단계를 통과하지 않고 체에서 직접 수증기로 변화하도록 합니다.

주로 제약 및 식품 산업에 의해 사용되며 유통기한을 늘리면서 품질유지를 가능하게 함으로써 부패하기 쉬운 제품을 보존할 수 있습니다.

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저온 공정은 총 세 단계로 진행되며, 적절하게 실행할 경우 건조 시간 30% 줄일 수 있습니다.

 

1)     냉동


동결 방법을 사용하더라도 물질을 3중점 이하로 냉각하면 용융이 발생하기 보다는 승화가 진행됩니다.

이 단계는 물질의 물리적 형태를 보존하기 위해 가장 중요한 단계입니다. 또 더 빠르게 동결건조에 도달하거나 더 큰 얼음 결정을 만들기 위해 천천히 얼릴 수 있습니다.

하지만, 큰 얼음 결정체는 세포벽을 파괴할 수 있기 때문에 생물학적 물질과 함께 사용하는 것은 권장되지 않습니다.

 


2)     1차 건조(승화)


1차 건조 중에는 압력이 낮아지고 얼음이 승화되도록 재료에 열이 가해집니다.

이 단계는 재료에 따라 며칠 동안 지속될 수 있습니다. 너무 많은 열이 가해지면 재료의 구조가 변경될 수 있기 때문입니다.

이 단계에서 재료에 있는 물의 약 95%가 제거됩니다.

 


3)     2차 건조(흡착)

 

마지막 단계는 이온으로 결합된 물 분자를 제거합니다.

첫째, 1차 건조 때보다 온도를 높이고 압력을 낮추어 흡착을 촉진시킵니다.

동결건조가 완료되고 재료가 밀봉되면 최종 잔류 수분 함량은 1%에서 4% 사이에 위치하게 됩니다.


동결건조 동안 재료의 품질을 유지하기 위해 데이터 로거를 사용하여 프로세스 전반에 걸쳐 온도를 지속적으로 모니터링하고 추적해야 합니다.

이에 맞추어 MadgeTech LyoTemp 데이터 로거는 동결건조 과정을 검증할 수 있도록 설계되었습니다.   

-60°C 75°C 사이의 온도를 기록할 수 있는 'LyoTemp' 에는 바이알 병 또는 표면 온도 측정을 위한 유연한 프로브​가 장착되어 있으며 ±0.5°C의 정확도를 자랑합니다.


관련제품


MadgeTech LyoTemp 

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