هذا عنوان h1 احتياطي

عادةً ما تعاني المنتجات الناتجة عن التجفيف من مشاكل انكماش الحجم، وصلابة المادة، كما أن معظم المكونات المتطايرة تتلف، وتتغير بعض المواد الحساسة للحرارة، وتفقد فعاليتها، بل وقد يحدث أكسدة للهواء لبعض المواد.

　　يُعد مجفف التجفيف بالتجميد إحدى طرق التجفيف، ويهدف إلى تحسين تخزين المواد. غالبًا ما تتلف المواد أو تتعفن أو تتغير خواصها، ويرجع ذلك أساسًا إلى عاملين: العوامل الخارجية والعوامل الداخلية. العوامل الخارجية هي تأثيرات الغازات والماء ودرجة الحرارة والكائنات الحية، بينما العوامل الداخلية هي في الغالب عمليات الأيض في المواد الحيوية نفسها. إذا كان من الممكن تقليل تأثيرات العوامل الخارجية والداخلية إلى مستوى منخفض، فيمكن تحقيق هدف الحفاظ على استقرار المواد لفترة زمنية معينة. وقد تم استخدام مجففات التجفيف بالتجميد على نطاق واسع في مجالات الكيمياء العضوية، والصناعات الدوائية، وصناعة المواد الغذائية، والعلوم، وخاصة في مجال الأدوية الحيوية التي تحتوي على مواد حيوية نشطة.

　　ما هو الفرق بين التجفيف بالتجميد والطرق التقليدية للتجفيف؟

　　يُعد التجفيف عملية قديمة جدًا، لكن تجفيف المواد المسحوقة والمنتجات البيولوجية بالحرارة غالبًا ما يؤدي إلى تكتل الجسيمات بشكل لا رجعة فيه، خاصةً في مجال الأنظمة المسحوقة الدقيقة جدًا. ففي أنظمة النانو السائلة عالية الكفاءة، تتجمع الجسيمات النانوية بعد التجفيف لتشكل كتلًا غير قابلة للتشتت. والسبب الرئيسي هو أن الماء يُطلق من المسام بين الجسيمات خلال عملية التجفيف العادية، مما يؤدي إلى ضغط سطحي عالٍ جدًا، يضغط الجسيمات معًا لتشكيل كتل. أما استخدام مجفف التجفيف بالتجميد فيمكنه منع هذه المشكلة، حيث يتم أولًا تجميد الهلام أو الدم المراد تجفيفه ليصبح صلبًا، ثم يتم إزالة الماء عن طريق التسامي تحت ظروف مناسبة. نظرًا لأن عملية تبخر الجليد لا تؤثر على حالة تكتل الجسيمات الصلبة، فيمكن الحفاظ على الجسيمات الأصلية دون تكتل. بالإضافة إلى ذلك، فإن مجفف التجفيف بالتجميد مناسب بشكل خاص لمعالجة المنتجات البيولوجية، مثل الدم، لأنه لا يتضمن عمليات درجات حرارة عالية، مما يمنع تلف المنتجات البيولوجية.

　　عادةً ما تكون المنتجات الناتجة عن التجفيف أصغر حجمًا وأكثر صلابة، وتضيع معظم المكونات المتطايرة، وتتغير بعض المواد الحساسة للحرارة أو تفقد فعاليتها، وحتى تتأكسد بعض المواد. لذلك، تختلف خصائص المنتج المجفف اختلافًا كبيرًا عن المنتج قبل التجفيف. تتم عملية التجفيف بالتجميد في الغالب عند درجات حرارة أقل من 0 درجة مئوية، أي في حالة تجميد المنتج، ولا يتم رفع درجة حرارة المنتج فوق 0 درجة مئوية إلا في المرحلة الأخيرة لتقليل نسبة الرطوبة المتبقية، ولكنها لا تتجاوز 40 درجة مئوية عادةً. في بيئة فراغ، عندما يتم إزالة بخار الماء مباشرة، يبقى الدواء في هيكل الجليد المتبقي، مكونًا هيكلًا مساميًا فضفاضًا يشبه قرص العسل، وبالتالي لا يتغير حجم المنتج المجفف تقريبًا بواسطة مجفف التجفيف بالتجميد. قبل إعادة الاستخدام، يمكن إذابته على الفور بإضافة الماء للحقن.

　　تتنوع طرق التجفيف في مجفف التجفيف بالتجميد، مثل التجفيف بالهواء، والتجفيف بالغليان، والتجفيف بالحرارة، والتجفيف بالرش، والتجفيف بالفراغ، إلخ، لكن طرق التجفيف العادية تتم عادةً عند درجات حرارة أعلى من 0 درجة مئوية أو أعلى. عادةً ما تكون المنتجات الناتجة عن التجفيف أصغر حجمًا وأكثر صلابة، وتضيع معظم المكونات المتطايرة، وتتغير بعض المواد الحساسة للحرارة أو تفقد فعاليتها، وحتى تتأكسد بعض المواد. لذلك، تختلف خصائص المنتج المجفف اختلافًا كبيرًا عن المنتج قبل التجفيف. تتم عملية التجفيف بالتجميد في الغالب عند درجات حرارة أقل من 0 درجة مئوية، أي في حالة تجميد المنتج، ولا يتم رفع درجة حرارة المنتج فوق 0 درجة مئوية إلا في المرحلة الأخيرة لتقليل نسبة الرطوبة المتبقية، ولكنها لا تتجاوز 40 درجة مئوية عادةً. في بيئة فراغ، عندما يتم إزالة بخار الماء مباشرة، يبقى الدواء في هيكل الجليد المتبقي، مكونًا هيكلًا مساميًا فضفاضًا يشبه قرص العسل، وبالتالي لا يتغير حجم المنتج المجفف تقريبًا. قبل إعادة الاستخدام، يمكن إذابته على الفور بإضافة الماء للحقن.

　　مقارنةً بالطرق التقليدية، تتمتع مجففات التجفيف بالتجميد بالمزايا التالية:

　　1. لا تتغير العديد من المواد الحساسة للحرارة أو تفقد فعاليتها.

　　2. عند التجفيف في درجات حرارة منخفضة، لا تضيع الكثير من المواد المتطايرة.

　　3. خلال عملية التجفيف بالتجميد، لا يمكن أن تنمو الكائنات الحية الدقيقة أو تعمل الإنزيمات، وبالتالي يتم الحفاظ على الخصائص الأصلية.

　　4. نظرًا لأن التجفيف يتم في حالة التجميد، فإن الحجم لا يتغير تقريبًا، ويتم الحفاظ على الهيكل الأصلي، ولا يحدث أي استخراج.

　　5. نظرًا لأن الماء في المواد الخام موجود في شكل بلورات ثلجية بعد التجميد المسبق، فإن المواد الذائبة في الماء، مثل الكربونات، موزعة بالتساوي في المواد الخام.