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凍干保護劑的類型及機理

發(fā)布時間:2023-11-23 來源:新芝生物 瀏覽量:0
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  冷凍干燥技術(shù)發(fā)展悠久,適用于多類型樣品(如菌種、藥物和果蔬等)的保存或脫水,該技術(shù)具有應(yīng)用場景廣泛、樣品無損干燥、活性物質(zhì)功能水平穩(wěn)定等特點,集成冷凍干燥技術(shù)的各類型凍干機可在生物工程、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、食品工程、材料化工等多個領(lǐng)域發(fā)揮作用。

  在實際使用場景中,用戶可根據(jù)樣品類型、樣品量、保存方式選擇凍干機種類;如根據(jù)樣品量大小選擇實驗型、中試型或生產(chǎn)型凍干機;根據(jù)承載容器類型(西林瓶、茄型瓶、廣口瓶等)選擇壓蓋型或外掛型凍干機等。 

實驗型多歧管冷凍干燥機

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結(jié)構(gòu)緊湊,功能強大

制冷迅速,清晰可見

透明密封,防腐可靠

真空可控,智能保護

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中試型壓蓋冷凍干燥機

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安全高效,環(huán)保清潔

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生產(chǎn)型壓蓋冷凍干燥機

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自動化操作

控溫精準,≤±1℃

干燥時間短

可多功能選配

  但對于用戶而言,根據(jù)樣品狀態(tài)選擇到合適凍干機型號后,仍會出現(xiàn)一些使用問題,具體表現(xiàn)為:

01凍干粉表面出現(xiàn)裂縫

02凍干菌粉復(fù)蘇率低

03凍干蛋白功能性下降

實驗結(jié)果

  大量研究表明:有很多因素會對乳酸菌凍干存活率產(chǎn)生影響,具體包括:細胞生理狀態(tài)、細胞大小、菌液濃度、pH值以及 冷凍保護劑 等,但保護劑對菌體的保護效果較為突出。保護劑對于菌體凍干過程中各生理機能的穩(wěn)定性有很大的保護作用,優(yōu)良的凍干保護劑可以改善菌體凍干時的環(huán)境,能較好地緩解菌體在冷凍干燥過程中受到的各種損傷。最大限度的保留菌體原有的各種生理生化特性和生物活性。

  凍干保護劑分類的方法有很多,較傳統(tǒng)的按其滲透性可以分為三類,即滲透性保護劑、半滲透性保護劑及非滲透性保護劑。

滲透性保護劑

  滲透性保護劑指可以很容易的透過細胞膜進入細胞內(nèi)部發(fā)揮作用的物質(zhì),如甘油就是一種典型的滲透性保護劑,它可以提高細胞膜的流動性,從而抑制細胞內(nèi)冰晶的形成,進而實現(xiàn)對菌體的保護。

半滲透性保護劑

  半滲透性保護劑指能穿過細胞壁而不能穿過細胞膜發(fā)揮作用的物質(zhì),其能誘導(dǎo)菌體質(zhì)壁分離,抑制冰晶的形成,如單糖、蔗糖、氨基酸等。

非滲透性保護劑

  非滲透性保護劑指被排除在細胞外部,在細胞外側(cè)為菌體提供保護的物質(zhì),包括多糖、海藻糖、脫脂乳等大分子,這類保護劑通過在細胞壁外側(cè)形成保護層實現(xiàn)對菌體的保護,從而減輕細胞的損傷。

  按凍干保護劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)可以分為 有機保護劑 和 無機保護劑,由于有機保護劑所特有的結(jié)構(gòu)與乳酸菌的有效抗冷凍密不可分,而無機保護劑僅表現(xiàn)為無機鹽(谷氨酸鈉、硫代硫酸鈉等),起到緩沖作用調(diào)節(jié)pH,故在乳酸菌發(fā)酵劑生產(chǎn)過程中廣泛應(yīng)用有機保護劑提升凍干存活率。常見的高效有機保護劑有糖類、醇類、氨基酸類、蛋白質(zhì)類等。

常見的有機保護劑

  在實際使用中,客戶根據(jù)樣品的特性選擇不同類型的凍干保護劑,并根據(jù)效果復(fù)配多種保護劑,集成多種保護機理,為細胞、組織提供最佳的保護效果。

  新芝生物深耕冷凍干燥技術(shù)研究多年,立足客戶需求,從凍干面積、樣品特性、溶劑組成等多個維度出發(fā),推出具有高性價比、高效率、高適配性的一系列產(chǎn)品,體積從小到大、功能從簡到繁,總有一款可滿足您的需求,歡迎垂詢。

冷凍干燥機

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