액체 질소 예비 냉동 단계의 주요 목적은 벌집 유충 균질물을 수초 내에 -35°C ~ -40°C의 임계 범위로 급속히 낮추는 것입니다. 이 즉각적인 냉각은 효과적인 진공 승화 건조에 필요한 필수적인 물리적 골격을 형성하는 데 도움이 되는 미세 얼음 결정의 형성을 촉진합니다.
초저온을 사용하여 미세 얼음 결정의 특정 미세 구조를 생성함으로써 이 과정은 탈수 중에 재료가 구조적으로 견고하게 유지되도록 하여 세포 붕괴를 방지하고 내부 구성 요소의 균일한 분포를 보존합니다.
급속 냉각의 메커니즘
신속한 임계 온도 도달
이 단계의 효과는 속도에 달려 있습니다. 액체 질소는 수초 내에 균질물을 -35°C ~ -40°C 사이로 냉각해야 합니다.
물리적 구조 설정
이러한 급격한 온도 하강은 단순히 보존을 위한 것이 아니라 구조를 위한 것입니다. 이는 후속 승화 건조(동결 건조) 단계를 위한 "이상적인 물리적 구조"를 설정합니다.
결정 크기가 중요한 이유
미세 얼음 결정 형성
냉각 속도는 형성되는 얼음 결정의 크기에 직접적인 책임이 있습니다. 급속 냉각은 크고 손상시키는 결정 대신 미세 얼음 결정을 생성합니다.
진공 승화 촉진
이러한 미세 결정은 효율적인 건조의 전제 조건입니다. 수분을 진공 상태에서 제거할 수 있도록 하여 주변 생물학적 재료를 손상시키지 않습니다.
생물학적 무결성 보존
세포 붕괴 방지
생물학적 균질물 건조의 심각한 위험 중 하나는 구조적 무결성 손실입니다. 예비 냉동으로 생성된 미세 결정 구조는 탈수 단계 동안 세포 무결성의 붕괴를 방지합니다.
내부 이동 중지
구조 외에도 이 단계는 화학적 구성을 안정화합니다. 내부 구성 요소의 이동을 방지하여 최종 건조 제품이 영양소 및 생리 활성 화합물의 균일한 분포를 유지하도록 합니다.
중요 공정 민감도
느린 냉동의 결과
냉각 과정이 충분히 빠르지 않으면(수초 대신 수분 소요) 미세 얼음 결정이 형성되지 않습니다. 이 특정 미세 구조가 없으면 재료는 진공 단계 동안 구조적 실패에 취약해집니다.
온도 정밀도
-35°C ~ -40°C 범위 달성은 협상 불가입니다. 이 초저온 범위에 도달하지 못하면 구성 요소 이동을 방지하는 데 필요한 안정성이 손상됩니다.
동결 건조 공정 최적화
최고 품질의 벌집 유충 균질물을 보장하려면 공정 매개변수를 특정 품질 목표와 일치시키십시오.
- 구조적 안정성이 주요 초점인 경우: 세포 붕괴를 방지하기 위해 수초 내에 재료를 동결할 수 있을 만큼 냉각 속도가 빠른지 확인하십시오.
- 영양 균일성이 주요 초점인 경우: 최종 예비 냉동 온도가 최소 -35°C에 도달하여 내부 구성 요소를 제자리에 고정하고 이동을 방지하는지 확인하십시오.
예비 냉동 단계를 올바르게 실행하는 것은 화학적으로 안정적이고 구조적으로 손상되지 않은 최종 제품을 생산하는 기초 요구 사항입니다.
요약 표:
| 특징 | 급속 예비 냉동 요구 사항 | 품질에 미치는 영향 |
|---|---|---|
| 온도 범위 | -35°C ~ -40°C | 화학적 안정성을 보장하고 구성 요소를 고정합니다. |
| 냉각 속도 | 수초 내 | 미세 얼음 결정 대 크고 손상시키는 결정 형성 |
| 물리적 효과 | 미세 구조 설정 | 진공 건조 중 세포 붕괴 방지 |
| 영양 보존 | 내부 이동 중지 | 생리 활성 화합물의 균일한 분포 유지 |
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참고문헌
- Н.В. Будникова, Д. В. Митрофанов. Stabilization methods and biochemical parameters of drone brood. DOI: 10.1088/1755-1315/845/1/012018
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