Freeze Drying

3,960 views
3,705 views

Published on

Freeze Drying merupakan metoda pengawetan produk pangan agar dihasilkan produk yang memiliki stabilitas pada strukturnya baik secara kimiawi ataupun biologi. Sistem yang terdapat dalam Freeze Dryer (alat/mesin Freeze Drying) pun tentu sangat kompleks. Saat ini banyak industri yang menggunakan metoda ini, tidak hanya bahan pangan, tetapi juga bisa untuk bidang farmasi dan boiteknologi, dekorasi, makanan astronout, penyimpanan dokumen, dll.

Published in: Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
3,960
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
167
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Freeze Drying

  1. 1. SISTEM FREEZE DRYING UNIT PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN VAKSIN PT BIO FARMA (PERSERO) Oleh : Fani Fadillah Hakim 111611051
  2. 2. LIOFILISASI / FREEZE DRYING  Metode pengawetan produk dengan cara dibekukan kemudian dikeringkan (disublimasikan) dengan cara divakum  Menghasilkan produk yang awalnya berfasa liquid menjadi produk padat tanpa mengandung air  Mempertahankan produk (vaksin) agar diperoleh kestabilan strukturnya, baik kimia atau biologinya.
  3. 3. FASA DIAGRAM AIR Pada triple point : fasa padat, cair dan gas berada pada titik kesetimbangan Untuk freeze drying, membutuhkan keadaan di bawah triple point dimana molekul air berubah fasa dari padat ke gas tanpa melalui fasa cair.
  4. 4. VAKSIN ??  Vaksin adalah sebuah senyawa antigenic, untuk merangsang terbentuknya kekebalan (imunitas) tubuh terhadap virus/penyakit.
  5. 5. JENIS VAKSIN  Vaksin virus : Vaksin Campak, Vaksin Oral Polio, dan Vaksin Hepatitis  Vaksin bakteri: Vaksin DPT, Vaksin TT, Vaksin DT, dan Vaksin BCG
  6. 6. PROSES UTAMA FREEZE DRYING Proses Utama Loading Freezing Evacuation Drying Primary SecondaryPRT Pre- Aeration Aeration
  7. 7. Evacuation & door locking First aeration Wash Condenser Wash Chamber zone1 Wash Chamber zone 2 (Part 1) Final drainDryingUnlock door Final Aeration Failure Drain
  8. 8. Evacuation & door locking Steam purging Steaming Filter drying System drying Condenser cooling Shelf coolingUnlock door Final Aeration Failure Drain
  9. 9. LOADING  Penyeragaman temperatur shelf (sesuai produk yang di-freeze dry)
  10. 10. FREEZING  Temperatur produk diturunkan dan dibekukan hingga mencapai suhu yang dianjurkan (di bawah eutectic point)  Menghasilkan bentuk kristal pada produk  Membutuhkan temperatur yang sangat rendah
  11. 11. EVACUATION  Tekanan chamber mulai diturunkan  Langkah awal pengeringan (drying)
  12. 12. PRIMARY DRYING  Menghilangkan pelarut dari produk beku dengan cara sublimasi  Tekanan chamber diturunkan dan dievakuasi (divakum) dengan pompa vakum  Temperatur chamber dinaikkan dengan menggunakan heater untuk mempercepat pengeringan  Bukan untuk meningkatkan suhu produk
  13. 13. SECONDARY DRYING  Memastikan bahwa moisture content pada produk benar-benar hilang  Temperatur shelf saat secondary drying lebih tinggi dari temperatur saat primary drying  Tekanannya lebih rendah dari proses primary drying untuk membantu desorpsi uap air
  14. 14. step 1 step 2 step 3 step 4 step 5 step 6 step 7 step 8 Temperatur(ᵒC) time Grafik Siklus Freeze Drying T (ᵒC) primary drying secondary drying loading freezing
  15. 15. PRT (PRESSURE RISE TEST)  Disebut juga moisture test  Memperhatikan tekanan di chamber untuk menentukan jumlah air yang masih tertinggal di dalam produk
  16. 16. PRE-AERATION DAN AERATION  Peningkatkan tekanan chamber untuk proses stoppering  Meggunakan nitrogen atau sterile air  Meningkatkan tekanan chamber dengan sterile air Pre - Aeration Aeration
  17. 17. KOMPONEN DAN SISTEM  Chamber  Ruang kondenser  Sistem refrigerasi  Sistem vakum  Sistem sirkulasi  Sistem hidrolik  Sistem pneumatik  Sistem kontrol Sistem Utama Komponen utama
  18. 18. CHAMBER  menyimpan produk selama proses freeze drying
  19. 19. RUANG KONDENSER  Menangkap uap air (cold trap) Ruang kondenser chamber koil
  20. 20. PENGKURAN RUANG KONDENSER  Contoh :  bahan vaksin di-filling = 2 ml = 2 x 10-3 liter, kapasitas chamber 6000 vial  total liquid = 12 liter  Waktu primary drying : 44 jam  Rata-rata pengerigan = 12/44 =
  21. 21. SISTEM REFRIGERASI  Mensirkulasikan dan mendinginkan media termal (refrigeran)  Mendinginkan ruang kondenser dan shelf  Menghilangkan kalor dari produk dan juga membekukannya hingga temperatur yang ditentukan
  22. 22. SISTEM REFRIGERASI
  23. 23. KOMPRESOR  Fungsi : - mensirkulasikan refrigeran dalam sistem - meningkatkan tekanan dan temperatur uap refrigeran yang berasal dari evaporator
  24. 24. KOMPRESOR TORAK (RECIPROCATING)
  25. 25. KONDENSER  Fungsi : - terjadi pembuangan kalor dari refrigeran - mengubah fasa uap refrigeran menjadi cair (kondensasi) Water cooled condenser
  26. 26. WATER COOLED CONDENSER
  27. 27. ALAT EKSPANSI  Fungsi : -mengatur laju aliran refrigeran yang akan masuk ke evaporator - menurunkan tekanan liquid refrigeran dari kondenser - menjaga beda tekanan antara sisi tekanan tinggi dan sisi tekanan rendah TXV
  28. 28. EVAPORATOR  Fungsi : - terjadi penyerapan kalor oleh refrigeran - mengubah fasa liquid refrigeran menjadi uap/gas Plate Heat Exchanger (PHE) Ruang Kondenser
  29. 29. REFRIGERAN  Merupakan media perpindahan kalor  Menyerap atau membuang kalor dari dan ke lingkungan  Refrigeran primer dan refrigeran sekunder R404a Silicone oil
  30. 30. REFRIGERAN / FLUIDA TERMAL  R404a - sebagai refrigeran utama (primer) - mendinginkan ruang kondenser dan silicone oil  Silicone Oil - sebagai refrigeran sekunder - mendinginkan shelf di chamber - menghantarkan penambahan kalor dengan bantuan heater sehingga suhu shelf dapat diatur
  31. 31. SISTEM VAKUM  Vakum = volume ruang dimana tekanannya lebih kecil dari tekanan atmosferik  Mengevakuasi chamber dan ruang kondenser  Sangat penting terutama pada tahap drying  Komponen : - Pompa vakum - Pirani (sensor vakum) Pompa vakumPirani gauge
  32. 32. SISTEM SIRKULASI  Mensirkulasikan media termal untuk mengatur temperatur shelf R404a Silicone oil heater Pompa sirkulasi HE Unit refrigerasi
  33. 33. SISTEM SIRKULASI Expansion Tank Untuk menampung silicone oil (sebagai receiver)
  34. 34. SISTEM HIDROLIK  memanfaatkan suatu zat cair, biasanya oli, untuk menghasilkan gerakan mekanis  digunakan untuk menggerakan shelf pada chamber dan main valve/mushroom valve yang terletak di antara kondenser dan chamber serta untuk proses stoppering pada vial produk
  35. 35. SISTEM PNEUMATIK  Bekerja berdasarkan udara yang dimampatkan untuk menghasilkan gerak mekanik  untuk menutup kunci pintu pada chamber, directional solenoid valve, dan katup- katup lain dengan pengaturan tekanan
  36. 36. SISTEM KONTROL  merupakan sistem pengendali dan bertugas memerintah segala sistem yang terdapat pada freeze dryer  PC (Personal Computer) dan PLC (Progammable Logic Control)
  37. 37. MAINTENANCE & TROUBLE SHOOTING Sistem Freeze Drying
  38. 38. TROUBLE SHOOTING  Tekanan discharge tinggi  Cek water cooled ke kondensor  Cek kondensor  Refrigerant overcharge
  39. 39. Maintenance Harian Sistem Refrigerasi Cek level oli pada kompresor dan diantara ¼ dan ¾ pada oli indikator ketika bekerja dan berwarna transparan Cek refrigerasi pressure gauge Semua valve pada motor cooling sirkuit terbuka dan cooling water mengalir ketika kompressor screw bekerja. Sistem Sirkulasi semua pipa bekerja. Pompa sirkulasi bekerja dan periksa pompa berjalan halus Cek level oil pada tank silicon, diantara high dan low sight glass level Sistem Hidrolik Pastikan oli hidrolik diatas garis batas peringatan pada oli indikator. Pastikan unit motor hidrolik berjalan halus. Sistem Vakum Jalankan pompa dan pastikan pompa bekerja dengan halus tanpa noise yang berlebih Level oli harus diatas level minimum. Idealnya ¾ pada indikator Sistem Pneumatik Periksa operasi dari control pressure switches. Periksa kondisi kerja dari interconnecting pipe Sistem Kontrol Periksa probe dan electrical connections
  40. 40. Maintenance Mingguan Sistem Sirkulasi Periksa sirkuit shelf oil header tank air filter, untuk menghilangkan lembab menggunakan silica gel. Silica gel berwarna biru ketika baru dan pink ketika telah saturasi. Ganti filter sebelum saturasi..
  41. 41. Maintenance Bulanan Sistem Kontrol Ganti kertas recording dan pita print jika diperlukan Cleaning sistem Ganti filter steril jika diperlukan Shelf stuck Cek setiap nut yang telah dipakai untuk mengangkat shelf stuck.
  42. 42. Maintenance Tahunan Sistem Vakum Ganti gear box oil untuk pengeringan. Bersihkan oil indikator untuk pompa rotary. Lumasi bracket untuk pompa booster. Drain sistem Tambahan pelumasan oli untuk LRP. Sistem kontrol Kalibrasi vacum gauge dan pressure gauge Kalibrasi temperature probe sirkuit Sistem Refrigerasi Ganti refrigerant oil, filter dry, oil filter (screw compressor), bersihkan strainer, periksa valve plate. Periksa kebocoran.
  43. 43. Kelebihan Kekurangan Struktur produk stabil Biaya produksi tinggi Produk berkualitas tinggi Penggunaan energi yang besar Produk lebih steril Jangka waktu produksi lama Produk dapat dilarutkan kembali dengan pelarut Perlu tenaga ahli
  44. 44. APLIKASI FREEZE DRYING Farmasi & bioteknologi dekorasi makanan minuman dokumen
  45. 45. KESIMPULAN & SARAN  Mesin freeze dryer memiliki sistem yang kompleks, namun yang paling utama adalah sistem refrigerasi dan sistem vakum  Kontrol tekanan dan temperatur merupakan dasar freeze drying  Agar performa mesin tetap terjaga dalam kondisi baik, perlu dilakukan pemeliharaan yang tepat dan berkala  Diperlukan pengetahuan, keahlian dan keterampilan khusus untuk mengelola freeze drying (tenaga ahli perlu)  Suplai listrik perlu diperhatikan dan dipastikan stabil agar mesin berjalan optimal
  46. 46. TERIMA KASIH

×