I. Voordelen van vriesdrogers
Er bestaan verschillende droogmethoden, zoals drogen in de zon, koken, bakken, sproeidrogen en vacuümdrogen, maar de gebruikelijke droogmethoden worden meestal uitgevoerd bij temperaturen boven 0 °C of hoger. De resulterende producten lijden over het algemeen onder volumevermindering en verharding, waarbij de meeste vluchtige componenten verloren gaan en sommige warmtegevoelige stoffen denatureren of deactiveren, en sommige zelfs oxideren. Daarom verschillen de eigenschappen van het gedroogde product aanzienlijk van die vóór het drogen.
Vriesdrogen wordt over het algemeen uitgevoerd onder 0 °C, d.w.z. in bevroren toestand. Pas in de latere stadia, bij het verminderen van het resterende vochtgehalte, wordt het product verhit tot temperaturen boven 0 °C, maar over het algemeen niet hoger dan 40 °C. Onder vacuümomstandigheden, waarbij waterdamp direct sublimeert, blijft het geneesmiddel in het ijsframe dat tijdens het invriezen is gevormd, waardoor een sponsachtige, poreuze structuur ontstaat. Daardoor blijft het volume na het drogen vrijwel onveranderd. Vóór hergebruik lost het direct op bij toevoeging van water voor injectie.
Vergeleken met conventionele methoden biedt vriesdrogen de volgende voordelen:
1. Veel warmtegevoelige stoffen denatureren niet en worden niet inactief.
2. Tijdens het drogen bij lage temperaturen is het verlies van sommige vluchtige componenten in de stof minimaal.
3. Microbiële groei en enzymatische activiteit worden tijdens het vriesdrogen geremd, waardoor de oorspronkelijke eigenschappen behouden blijven.
4. Omdat het drogen in bevroren toestand plaatsvindt, blijft het volume vrijwel onveranderd, waardoor de oorspronkelijke structuur behouden blijft en concentratie wordt voorkomen.
5. Doordat het water in het materiaal na het voorvriezen als ijskristallen aanwezig is, zijn de oorspronkelijk in water opgeloste anorganische zouten gelijkmatig over het materiaal verdeeld. Tijdens de sublimatie slaan de opgeloste stoffen in het water neer, waardoor de oppervlakteharding die ontstaat door anorganische zouten die door vocht vanuit het binnenste van het materiaal naar het oppervlak migreren, wordt voorkomen. Dit gebeurt wel bij conventionele droogmethoden.
6. Het gedroogde materiaal is los en poreus, sponsachtig van aard, en lost snel en volledig op bij toevoeging van water, waardoor de oorspronkelijke eigenschappen vrijwel direct worden hersteld.
7. Doordat het drogen onder vacuüm met zeer weinig zuurstof plaatsvindt, worden sommige gemakkelijk oxideerbare stoffen beschermd.
8. Door het drogen kan 95%–99% of meer van het vocht worden verwijderd, waardoor het gedroogde product langdurig kan worden bewaard zonder te bederven.
9. Omdat het materiaal zich in een bevroren toestand bevindt bij een zeer lage temperatuur, is de benodigde temperatuur van de warmtebron niet hoog; verwarmingselementen op kamertemperatuur of lage temperaturen zijn voldoende. Als de vrieskamer en de droogkamer gescheiden zijn, hoeft de droogkamer niet geïsoleerd te worden, wat resulteert in minimaal warmteverlies en een zuinig gebruik van warmte-energie.
II. Nadelen van vriesdroogmachines
Het belangrijkste nadeel van vacuümvriesdrogen is de hoge kostprijs. Omdat vacuüm en lage temperaturen vereist zijn, moeten vacuümvriesdrogers uitgerust zijn met een vacuümsysteem en een lage-temperatuursysteem, wat leidt tot relatief hoge investerings- en operationele kosten.
