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LYOPHILIZED MATERIAL, METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING THE SAME

Patent code P04A005327
Posted date Jan 11, 2005
Application number P2002-050602
Publication number P2002-325565A
Patent number P3621072
Date of filing Feb 27, 2002
Date of publication of application Nov 12, 2002
Date of registration Nov 26, 2004
Priority data
  • P2001-057345 (Mar 1, 2001) JP
Inventor
  • (In Japanese)堀金 彰
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
Title LYOPHILIZED MATERIAL, METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING THE SAME
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and device for producing lyophilized materials, capable of efficiently removing a large amount of carbon dioxide gas generated by the sublimation of dry ice from a cooled and frozen treated materials and water content from the frozen materials even by using the dry ice as a cooling medium, capable of preventing the adhesion among the treated materials each other by drying the treated materials while rotating them and shortening the drying time of the frozen materials, and also capable of obtaining a high quality lyophilized materials, since it is possible to uniformly heat the frozen materials, and the lyophilized materials obtained by the above method.
SOLUTION: The method and device for producing a lyophilized materials is provided by housing a container 4 for the treated materials, having an air- ventilating property and for housing the frozen treated materials cooled by the dry ice, in a rotary cage 3 in a lyophilizing device main body 1, heating the treated materials by a heating device 6 under a vacuum condition, and sublimating the dry ice and water content contained in the treated materials to obtain the lyophilized materials.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


ドライアイスにより冷却して凍結させた被処理物からドライアイスおよび氷を除去し、凍結乾燥物を得る方法が提案されている。例えば特許第3005657号は、ドライアイスと生の生物素材、薬物、食品、工業原料等の被処理物を加圧しながら混合させて凍結状態で破砕した被処理物を真空条件下に凍結乾燥する方法が提案されている。



このように被処理物をドライアイスと混合し、発生する炭酸ガスで気相を置換するとともに実質的に瞬時に凍結させ、凍結物を真空乾燥することにより、簡単な装置と操作によって酸素、酵素および熱等による変質を受けることなく、処理前の品質、性状等を保持したまま被処理物を凍結乾燥させることができる。そして得られる凍結乾燥物は酸素および熱等による変質を受けることなく、処理前の品質、性状等を保持したままの不活性な凍結乾燥物であり、そのまま保存、運搬、使用でき、変質のない状態で使用することができる。



このような方法に用いられる従来の凍結乾燥装置は、排気マニホールドと開口部に接続する開閉自在な密閉扉体とを備えた密閉室の内部に、多段状の複数の加熱棚板を設けたものであり、被処理物を開口部より各棚板上に設置し、この状態で密閉室を真空にした後、前記棚板を加熱して、被処理物を凍結乾燥するとともに、被処理物から昇華した水分を排気マニホールドに接続したコールドトラップに導いて水分を凝集させて被処理物を凍結乾燥するようにされている。



しかし、このような従来型の凍結乾燥装置は、密閉室内の複数の加熱棚板により棚板間の空間体積が狭く全体の体積も減少し、被処理物の形状および量が限定され大量処理が困難である。また、被処理物が密閉室内の棚板上の狭い空間に設置されるため熱の伝達が不均一で、部分的な加熱により被処理物の加熱面に近い部分が変質する場合があり製品の均一化が困難である。そしてイチゴのスライスなどの凍結物は、凍結物同士が積層状態で重なる場合、複数の被処理物の接触面が付着して接着状態となり、表面積が減少して乾燥効率が著しく低下する場合がある。また排気マニホールドに接続する真空ポンプは、従来、ロータリーポンプが用いられているが、ドライアイスと混合状態で被処理物が凍結されている場合は、ドライアイスから昇華した大量の二酸化炭素ガスが放出されるため密閉室の減圧が困難で、被処理物の真空乾燥効率が低下し、効率的な凍結乾燥が困難である。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明はドライアイス等の冷媒により冷却されて凍結した被処理物から冷媒および水分を除去して得られる凍結乾燥物、その製造方法および装置に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
ドライアイスを含む冷媒を被処理物と混合し、発生する炭酸ガスで気相を置換するとともに凍結し、
被処理物とドライアイスが混合状態で存在している凍結物を収容する通気性の被処理物容器を、
凍結乾燥装置内の回転ケージ内に収容し、
真空条件下で加熱装置により被処理物を加熱し、
被処理物中のドライアイスおよび水分を昇華させ、
ドライアイスの昇華に伴って被処理物同士を分離状態として、ケージの回転により被処理物容器内の被処理物の重なりを防止しながら、均一に加熱して乾燥させ、
ドライアイスの昇華の状態に応じて加熱条件を変えて凍結乾燥を行い、
凍結乾燥物を得る凍結乾燥物の製造方法。

【請求項2】
 
被処理物同士が接着していない状態で被処理物容器に収容する請求項1記載の方法。

【請求項3】
 
加熱装置が加熱ランプである請求項1または2記載の方法。

【請求項4】
 
冷媒がドライアイスである請求項1ないし3のいずれかに記載の方法。

【請求項5】
 
冷媒と混合された状態で被処理物を被処理容器に収容する請求項1ないし4のいずれかに記載の方法。

【請求項6】
 
ドライアイスの昇華の終了前後で加熱条件を変えて凍結乾燥を行う請求項1ないし5のいずれかに記載の方法。

【請求項7】
 
ドライアイスの昇華の状態に応じて真空引の条件を変えて凍結乾燥を行う請求項1ないし6のいずれかに記載の方法。

【請求項8】
 
ドライアイスの昇華がほぼ終了した時点で、加熱を弱設定に切り替えて凍結乾燥を行う請求項6記載の方法。

【請求項9】
 
密閉室を有する装置本体と、
ドライアイスを含む冷媒を被処理物と混合し、発生する炭酸ガスで気相を置換するとともに凍結した被処理物とドライアイスが混合状態で存在している凍結物を収容する通気性の被処理物容器を収容して回転するように密閉室内に設けられた回転ケージと、
ドライアイスの昇華に伴って被処理物同士を分離状態として、被処理物容器内の被処理物の重なりを防止しながら、均一に加熱して乾燥させるように回転ケージを回転させる回転手段と、
被処理物を加熱するように本体に設けられた加熱装置と、
ドライアイスの昇華の状態に応じて加熱装置の加熱条件を変えるように制御する制御装置と、
密閉室に接続されかつ冷却部を備えたコールドトラップと、
コールドトラップを通して密閉室を減圧する真空発生装置と
を含む凍結乾燥装置。

【請求項10】
 
回転ケージを回転させる動力伝達がマグネットカップリングにより行われるように構成された請求項9記載の装置。

【請求項11】
 
加熱装置が加熱ランプである請求項9または10記載の装置。

【請求項12】
 
制御装置は、ドライアイスの昇華がほぼ終了した時点で、加熱装置を弱設定に切り替えるように構成された請求項9ないし11のいずれかに記載の装置。

【請求項13】
 
真空発生装置は、ドライアイスの昇華の状態に応じて真空引の条件を変更できるように構成された請求項9ないし12のいずれかに記載の装置。

【請求項14】
 
請求項1ないし8のいずれかに記載の方法により製造された凍結乾燥物。

【請求項15】
 
請求項14記載の凍結乾燥物を含む食品または医薬品。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2002050602thum.jpg
State of application right Registered


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