I. 동결건조기의 장점
건조 방법에는 일광 건조, 끓이기, 굽기, 분무 건조, 진공 건조 등 여러 가지가 있지만, 일반적인 건조 방법은 보통 0°C 이상의 온도에서 수행됩니다. 이러한 방법으로 건조된 제품은 일반적으로 부피가 감소하고 경화되며, 대부분의 휘발성 성분이 손실되고, 일부 열에 민감한 물질은 변성되거나 비활성화되고, 심지어 산화되기도 합니다. 따라서 건조된 제품의 특성은 건조 전과 크게 다릅니다.
동결건조는 일반적으로 0°C 이하의 온도, 즉 냉동 상태에서 수행됩니다. 잔류 수분 함량을 줄이는 후기 단계에서만 제품을 0°C 이상으로 가열하지만, 일반적으로 40°C를 넘지 않습니다. 진공 상태에서 수증기가 직접 승화되기 때문에 약물은 동결 과정에서 형성된 얼음 틀 내에 남아 스펀지 같은 다공성 구조를 유지합니다. 따라서 건조 후에도 부피가 거의 변하지 않습니다. 재사용 전에는 주사용수를 첨가하면 즉시 용해됩니다.
기존 방법에 비해 동결 건조는 다음과 같은 장점을 제공합니다.
1. 열에 민감한 많은 물질이 변성되거나 비활성화되지 않습니다.
2. 저온 건조 과정에서 휘발성 성분의 손실이 최소화됩니다.
3. 동결 건조 과정에서 미생물 증식과 효소 활성이 억제되어 본래의 성질이 보존됩니다.
4. 동결 상태에서 건조가 이루어지기 때문에 부피가 거의 변하지 않아 원래 구조를 유지하고 농축을 방지합니다.
5. 재료 내의 수분은 사전 동결 후 얼음 결정 형태로 존재하기 때문에, 원래 물에 용해되어 있던 무기염류는 재료 전체에 고르게 분포됩니다. 승화 과정에서 물에 용해된 물질들이 침전되므로, 기존 건조 방식에서 발생하는 것처럼 재료 내부의 수분이 표면으로 이동하면서 무기염류가 함께 굳어지는 현상을 방지할 수 있습니다.
6. 건조된 재료는 느슨하고 다공성이며 스펀지 같은 성질을 지니고 있어, 물을 첨가하면 신속하고 완전하게 용해되어 거의 즉시 원래의 성질을 회복합니다.
7. 산소가 거의 없는 진공 상태에서 건조가 진행되므로, 산화되기 쉬운 물질들이 보호됩니다.
8. 건조를 통해 95%~99% 이상의 수분을 제거할 수 있어, 건조된 제품을 장기간 변질 없이 보관할 수 있습니다.
9. 재료가 매우 낮은 온도에서 동결된 상태이기 때문에, 필요한 열원 온도가 높지 않으며, 상온 또는 저온의 히터로도 충분합니다. 냉동실과 건조실이 분리되어 있는 경우, 건조실에 단열이 필요하지 않아 열 손실이 최소화되고 열에너지를 효율적으로 사용할 수 있습니다.
II. 진공 동결건조기의 단점
진공 동결건조 기술의 가장 큰 단점은 높은 비용입니다. 진공 및 저온 조건이 필수적이기 때문에 진공 동결건조기는 진공 시스템과 저온 시스템을 갖춰야 하며, 이로 인해 투자 및 운영 비용이 상대적으로 높습니다.