مُجفف مختبري بالتجميد

أنواع مجمدات التجميد المختبرية (أجهزة التجفيف بالتجميد)

مجمد التجميد المختبري (جهاز التجفيف بالتجميد) هو جهاز يُزيل الماء من المواد القابلة للتلف. هناك أنواع مختلفة من مجمدات التجميد المختبرية. النوع الأكثر شيوعًا هو نموذج سطح المكتب التقليدي. هذا الجهاز شائع في الصناعات الصغيرة والمختبرات الأكاديمية.

تتمتع مجمدات التجميد لسطح المكتب بلوحات تحكم تسمح للعلماء بضبط إعدادات الجهاز. الجهاز محمول أيضًا لأنه يشغل مساحة صغيرة. ومع ذلك، فإن سعة التحميل للجهاز صغيرة. وهذا يعني أنه لا يمكنه التعامل إلا مع دفعات صغيرة من العينات في المرة الواحدة.

نوع آخر شائع من أجهزة التجفيف بالتجميد هو سطح المكتب مع ملحق متعدد الكوليكتور اختياري. يحتوي الجهاز على أجهزة كوليكتور متصلة بالعينات. يمنح ذلك الجهاز فرصة لتجفيف العديد من العينات في وقت واحد، مما يزيد من الكفاءة والإنتاجية.

النوع التالي من مجمدات التجميد هو وحدة الرف الصغيرة إلى المتوسطة الحجم. الجهاز مثالي للمختبرات الغذائية والصيدلانية الصغيرة إلى المتوسطة. يحتوي على أرفف توضع فيها العينات أثناء استخلاص الماء. من فوائد وحدة الرف هذه حجم الدفعة المتوسط الذي يمكنها تجفيفه مقارنةً بنماذج سطح المكتب.

هناك نوع آخر من مجمدات التجميد ذات الرف هو وحدة الرف ذات القطر الكبير. يستخدم هذا الجهاز بالتزامن مع مُبرد وهو مناسب جدًا لخطوط الإنتاج المستمرة. لديه بصمة أكبر وسعة أعلى. تتمتع وحدة الرف ذات القطر الكبير بأرفف أكثر مقارنةً بمجمد التجميد الصغير إلى المتوسط، مما يزيد من إنتاجيته بشكل كبير.

تتمتع وحدات الرف كلاهما بنفس الاتجاه الأساسي. يتم تسخينها باستخدام المقاومة الكهربائية أو القضبان وتبريدها باستخدام سائل التبريد الداخلي أو الألواح المبردة.

أخيرًا، النوع الأخير من مجمدات التجميد المختبرية هو مجمد التجميد ذو المروحة الدوارة. على عكس مجففات الرف التي تستخدم الحرارة المشعة، يستخدم هذا الجهاز مزيجًا من نقل الحرارة بالتوصيل والحمل الحراري. يتكون الجهاز من أسطوانة دوارة مع مجموعة من ملفات التدفئة في الداخل. تدور الأسطوانة داخل حجرة فراغ، وتُغطى العينات بشكل رقيق على سطحها البارد. يستخدم الهواء الدافئ أو الماء الساخن لنقل الحرارة إلى المادة المجمدة، مما يؤدي إلى تصعيدها وجفافها.

تمتلك مجمدات التجميد الدوارة تصميمًا مضغوطًا وتُستخدم للتطبيقات عالية الإنتاجية. تتمتع بمعدل تجفيف سريع وقدرة معالجة مستمرة. من ناحية أخرى، فهي باهظة الثمن إلى حد ما حيث تأتي مع تقنية متقدمة.

المواصفات والصيانة

فيما يلي بعض المواصفات الهامة لجهاز مجمد التجميد المختبري.

• نطاق الحجم النموذجي للجهاز

  يتم قياس مجمدات التجميد المختبرية بشكل عام حسب سعة حجرة التجفيف باللتر. ترتبط سعة حجرة التجفيف بشكل مباشر بكمية العينات التي يمكن للجهاز التعامل معها.

• قوة مضخة الفراغ

  تستخدم أجهزة التجفيف ذات الأحجام المتنوعة نماذج مختلفة من مضخات الفراغ. عادةً ما يتم وصف قوة مضخة الفراغ بوحدات CFM (قدم مكعبة في الدقيقة) أو L/s (لتر في الثانية). تؤثر هذه المواصفات على سرعة قدرة الجهاز على تقليل الضغط داخل حجرة التجفيف.

• تحكم درجة الحرارة

  تمتلك أجهزة التجفيف بالتجميد للمختبرات القدرة على التحكم في درجات الحرارة المختلفة داخل الجهاز. عادةً ما تتراوح درجة حرارة الرف من -50 درجة مئوية إلى +60 درجة مئوية. أيضًا، يتم ضبط درجة حرارة المكثف على -84 درجة مئوية أو أقل حتى بالنسبة لبعض النماذج المتقدمة.

• وقت التجفيف

  لأغراض التوجيه فقط، تنص الوحدة على أن مجمد التجميد مع مكثف ذي حجم مناسب يمكنه تجفيف عينة من الطعام ليستغرق حوالي 24-48 ساعة.

قد توصي بعض الشركات المصنعة أو الموردين لمجمدات التجميد المختبرية بمهام صيانة معينة. قد يصفون أيضًا فوائد القيام بهذه المهام بانتظام ومخاطر عدم القيام بها.

عادةً ما يمكن تصنيف مهام الصيانة إلى جداول صيانة يومية وأسبوعية وشهرية وفصيلة وسنوية.

• يوميًا

  تحقق من حالة النظام للتأكد من عدم وجود تنبيهات أو أخطاء. قم بتشغيل فلتر زيت مضخة الفراغ التلقائي.

• أسبوعيًا

  تحقق من محلول مقاومة التآكل في المبرد أو مبدل الحرارة وإعادة تعبئته.

• شهريًا

  تزييت محامل المروحة والمضخة.

  تحقق من جميع الوصلات الكهربائية والمكونات بحثًا عن التآكل أو التآكل أو الفك.

  معايرة أجهزة استشعار درجة الحرارة والضغط وإجراء تنظيف النظام.

• فصليًا

  تحديث سجل النظام ونسخ البيانات احتياطيًا.

سنويًا

استبدال زيت مضخة الفراغ والفلاتر.

• سنويًا

  إجراء فحص النظام وتنظيفه.

سيناريوهات مجمدات التجميد المختبرية (أجهزة التجفيف بالتجميد)

تُستخدم مجمدات التجميد المختبرية (أجهزة التجفيف بالتجميد) في العديد من التطبيقات في مختلف الصناعات. تشمل بعض تطبيقاتها الرئيسية ما يلي:

• منتجات الأدوية: تُستخدم مجمدات التجميد لإنتاج الأدوية المجففة بالتجميد مثل الحقن واللقاحات والمضادات الحيوية والببتيدات والهرمونات والأدوية البيولوجية وعوامل العلاجية الأخرى. تحافظ هذه العملية على فعالية الدواء وتحسن استقرار المنتج وعمر التخزين.
• صناعة الأغذية: تُستخدم تقنية التجفيف بالتجميد لإعداد الأطعمة المجففة بالتجميد، بما في ذلك الفواكه والخضروات والقهوة واللحوم وأطعمة الحيوانات الأليفة. تحافظ هذه التقنية على التغذية والنكهة والجودة الطهي، مع تعزيز الحفظ.
• البحث البيولوجي الطبي: في مختبرات التكنولوجيا الحيوية والبحث البيولوجي الطبي، تُستخدم مجمدات التجميد لحفظ الجزيئات الحيوية الحساسة مثل الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) والحمض النووي الريبوزي (RNA) والبروتينات والإنزيمات والأجسام المضادة ومكونات الخلايا. يسهل ذلك نقلها وتخزينها للاستخدام أو التجريب في المستقبل.
• التجارب السريرية: غالبًا ما يُستخدم التجفيف بالتجميد في تطوير وإنتاج أدوية الاختبار في التجارب السريرية لتسهيل حفظ العينة واستقرارها ونقلها بسهولة إلى مواقع التجربة المختلفة.
• علم الأحياء الدقيقة وتحليل الأحياء الدقيقة: تُعد مجمدات التجميد مهمة لحفظ الثقافات الميكروبية، بما في ذلك البكتيريا والفطريات والخمائر. يمكن تخزين الثقافات المجففة في حالة مستقرة لفترات طويلة، مما يسمح بنقلها بسهولة وإعادة تنشيطها للبحث والحفاظ على السلالات والبنوك الميكروبية.
• مستحضرات التجميل ومنتجات العناية الشخصية: تُستخدم مجمدات التجميد أيضًا لإعداد الكثير من المنتجات مثل الكولاجين المجفف بالتجميد وحمض الهيالورونيك والمركبات النشطة بيولوجيًا الأخرى. يتم إعادة ترطيب هذه المنتجات وإضافتها إلى تركيبات مستحضرات التجميل والعناية بالبشرة لتحسين فعالية المنتج وجودته.

كيفية اختيار مجمدات التجميد المختبرية (أجهزة التجفيف بالتجميد)

عند شراء جهاز مجمد التجميد لمعالجة الأطعمة، يجب على المشترين البدء بتحديد تطبيقاتهم الأساسية. ابحث عن الاستخدام المقصود لمجمد التجميد للتأكد من قدرته على التعامل مع الاحتياجات المحددة. بعد ذلك، يجب على المشترين تحديد السعة وحجم الدفعة المثاليين. يجب عليهم اختيار مجمد تجميد بسعة تتناسب مع حجم الإنتاج المطلوب.

أيضًا، يجب على المشترين تقييم ميزات التحكم في درجة الحرارة والمراقبة في مجمد التجميد. يجب عليهم اختيار جهاز ذي تحكم دقيق في درجة الحرارة وإمكانيات مراقبة متقدمة. علاوة على ذلك، يجب على المشترين مراعاة جودة مضخة الفراغ والمكثف في الجهاز. اختر مجمد تجميد مع مضخة فراغ قوية ومكثف فعال لتحقيق إزالة الرطوبة المثلى.

بالإضافة إلى ذلك، يجب على المشترين النظر في تكوين الرف وتباعده في الجهاز. سيوفر مجمد تجميد ذو أرفف قابلة للتعديل وتباعد كافٍ مرونة لأنواع العينات المختلفة. يجب على المشترين أيضًا تقييم ما إذا كان الجهاز يحتوي على أي ميزات أتمتة وبرمجة متاحة. يمكن أن تعزز مثل هذه الميزات الكفاءة وتبسيط عملية التجفيف بالتجميد.

علاوة على ذلك، يجب على المشترين مراعاة بناء الوحدة وموادها لضمان متانتها ومقاومتها للتآكل. قارن متطلبات الصيانة والخدمة لمختلف نماذج مجمدات التجميد. اختر جهازًا سهل الصيانة ولديه دعم خدمة متاح بسهولة. أخيرًا، يجب على المشترين التأكد من أن مجمد التجميد المختار يعمل بكفاءة في استهلاك الطاقة. سيساعد ذلك في تقليل تكاليف التشغيل والتأثير البيئي.

الأسئلة الشائعة

س1 هل يمكن تعديل مجمد التجميد على نطاق المختبر لجعله متحركًا؟

ج1 لا، تم تصميم الآلة لتكون جهازًا ثابتًا. يتم تطوير مجمدات التجميد المحمولة ولكن ليس للمختبرات.

س2 هل يمكن تعديل مصدر الطاقة في مجمد التجميد؟

ج2 لا، هذا غير ممكن. تتطلب متطلبات الطاقة جهدًا وواتًا محددين ضروريين لعمل الآلة.

س3 ما هي بعض ميزات مجمد التجميد عالي الجودة؟

ج3 سيكون لمجمد التجميد عالي الجودة نظام تبريد يعمل بسرعة. الأبواب التي تُفتح بهدوء، ونظام تحكم مثالي بالفراغ، ومكثفات واسعة النطاق لتحقيق كفاءة أكبر.

س4 كم يستغرق عملية التجفيف بالتجميد؟

ج4 يمكن أن تستغرق العملية من 12 إلى 24 ساعة أو أكثر، اعتمادًا على نوع المادة التي يتم تجفيفها بالتجميد. بالنسبة لمواد الطعام، يتم فحص الملمس والتركيب الكيميائي والمحتوى الغذائي لتحديد المنهجية والوقت.