実務に役立つ凍結乾燥技術の基礎知識 書籍

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出版物

☆様々な製品の凍結乾燥に応用できる基本書
☆基礎的な内容解説だけなく、ExcelシミュレーションデータをCD資料として添付

実務に役立つ凍結乾燥技術の基礎知識

著者

京都大学 工学研究科 化学工学専攻 准教授 中川 究也 先生

発刊・体裁・価格

発刊  2021年7月26日  定価  38,500円(税込(消費税10%))
体裁  B5判 207ページ  ISBN 978-4-86502-217-9   詳細、申込方法はこちらを参照

→配布用PDFパンフレットを見る    →書籍を購入された方へ(アンケートのお願い)

本書のポイント


◆凍結乾燥における必須知識を解説
>溶解度、溶解度曲線、結晶多形、結晶転移
>ガラス転移、凝固点降下、固液相平衡、共晶

◆凍結乾燥プロセスの流れとポイントを解説
>プロセスフローと操作、凍結乾燥機器の解説
>温度チャート(凍結過程・乾燥過程)の読み方を解説

◆凍結乾燥での凍結プロセスの詳細を解説
>凍結と冷却方法の関係、過冷却とは?
>凍結過程のシミュレーション、ミクロ構造の評価
>アニーリング、凍結乾燥のための凍結技術とは?

◆凍結乾燥での乾燥操作の基礎知識を解説
>飽和蒸気圧、湿球温度、定率乾燥期間・減率乾燥期間
>熱の移動・輻射・拡散の法則の解説
>湿球温度・蒸発速度の推算の方法

◆凍結乾燥の乾燥原理とモデル化の解説
>一次・二次乾燥の原理、コラプス発生原理と定量化
>凍結乾燥速度、棚版式バイアル凍結乾燥・輻射加熱式凍結乾燥のモデル化
>シミュレーションの事例解説

◆凍結乾燥を実施する上での注意点とデザインスペースの活用方法
>凍結・乾燥操作の手順とモニタリングの考え方、
>凍結乾燥プロセスに活用するためのデザインスペースの方法論の解説

◆凍結乾燥における品質劣化を防ぐために検討すべき内容を解説
>品質劣化に繋がる現象とは?プロセスの最適化のために考えるべきこととは?

◆凍結乾燥の関連数値の計測・分析方法のポイント
>庫内圧力の計測手法、温度センサでの品質計測方法
>DSCにおけるガラス転移点・共晶点の測定手法
>コラプス温度・コラプス度の測定方法

◆Excelを用いた凍結乾燥しシミューレションの実施方法の解説
◇本文内で解説シミュレーションデータはデータCDとして、附属されます。
 
※CD内のデータは書籍内第6章および、第11章にて解説されているシミュレーションデータとなります。
 ただし、PC環境により、表示のずれ等が起こる可能性がございますが、
 内容に違いはございませんので、ご了承ください。

 収録形式 : Excel(Excel 2007以上が動作する環境が必要です。)

【免責事項】
配布CD内のデータを使用して行う一切の行為について、著者および発行元は何ら責任を負うものではありませんことをお断りしておきます。
自身の責任においてご利用ください。

目次

第1章 凍結乾燥とはなにか
1.1 凍結乾燥の歴史
1.2 Lyophilization v.s. Freeze-drying
1.3 凍結乾燥プロセス
1.4 凍結乾燥製品の特長と応用

第2章 凍結乾燥に必要な基礎知識
2.1 溶解度と溶解度曲線
2.2 結晶多形と結晶転移
2.3 ガラス転移
2.4 凝固点降下
2.5 固液相平衡と共晶
2.6 凍結濃縮相の形成
2.7 凍結濃縮相の緩和とオストワルドライブニング
2.8 水と保存性(吸着水の考え方と水分活性)
2.9 凍結乾燥過程における水分の移動

第3章 凍結乾燥プロセスの概要
3.1 プロセスフローと操作
3.2 凍結乾燥装置
3.3 凍結乾燥過程における物質の動き
3.4 温度チャートの読み方(凍結過程)
3.5 温度チャートの読み方(乾燥過程)

第4章 凍結乾燥における凍結プロセス
4.1 冷却方法と凍結
4.2 過冷却現象
4.3 ミクロ構造形成(氷結晶・凍結濃縮相)
4.4 凍結過程のシミュレーション(温度履歴の推算)
4.5 平均氷晶サイズの推算
4.6 ミクロ構造の評価
4.7 アニーリング
4.8 凍結乾燥のための凍結技術

第5章 熱と物質の移動・乾燥の基礎
5.1 乾燥操作とは
5.2 飽和蒸気圧
5.3 湿球温度
5.4 定率乾燥期間と減率乾燥期間
5.5 熱の移動法則(伝導電熱・フーリエの法則・熱伝導率)
5.6 輻射(放射)電熱の法則(ステファン・ボルツマンの法則)
5.7 拡散(フィックの拡散法則)
5.8 拡散係数(自己拡散とKnudsen拡散)
5.9 有効拡散係数
5.10 分子拡散
5.11 物質の移動法則(ダルシ―の法則)
5.12 1次元熱伝導方程式、拡散方程式
5.13 定常城代・境膜
5.14 湿球温度・蒸発速度の推算

第6章 凍結乾燥における乾燥原理とモデル化
6.1 一次乾燥の原理
6.2 二次乾燥の原理
6.3 コラプスの発生
6.4 コラプス発生の定量化(マイクロコラプス)
6.5 凍結乾燥装置内の水蒸気移動
6.6 凍結乾燥速度
6.7 棚版式バイアル凍結乾燥のモデル化
6.8 Rp-Kv モデル
6.9 シミュレーションの実施例

第7章 三次元的に進行する凍結乾燥のモデル化(輻射加熱式凍結乾燥)
7.1 輻射電熱のモデル化
7.2 乾燥圏内の熱移動のモデル化
7.3 物質移動のモデル化
7.4 水の昇華試験による熱と物質の移動パラメータの取得
7.5 シミュレーションの実施例(カットリンゴ)

第8章 凍結乾燥の実施とデザインスペース
8.1 凍結操作の実施のために
8.2 乾燥操作の実施
8.3 凍結乾燥の手順と注意点
8.4 凍結乾燥過程のモニタリング(温度チャートを見ながらの判断)
8.5 デザインスペースの考え方
8.6 凍結乾燥プロセスのデザインスペース
8.7 デザインスペースの推算
8.8 デザインスペースの利用

第9章 凍結乾燥の実施と品質の保持
9.1 品質劣化に繋がる現象
9.2 凍結乾燥プロセスをどう最適化するか
9.3 凍結乾燥過程におけるタンパク質の変性
9.4 クライオプロテクタント
9.5 リオプロテクタント
9.6 凍結乾燥食品の品質の考え方
9.7 副水性・再水和特性の保持
9.8 好気成分の保持
9.9 凍結乾燥マンニトールの結晶多形
9.10 その他品質の保持
9.11 吸湿の進行と湿度管理(湿度誘起崩壊)

第10章 計測・分析手法
10.1 庫内圧力の計測
10.2 温度センサによる品温計測
10.3 非接触の品温計測技術
10.4 プロセスのモニタリング手法
10.5 コラプス温度の策定
10.6 DSCによるガラス転移点の測定
10.7 DSCによる共晶点の測定
10.8 電気伝導度測定によるコラプス温度の測定
10.9 タッピングによるコラプス度の測定

第11章 Excelを用いた凍結乾燥シミュレーション
11.1 Solver Add-in(ソルバー) の利用(湿球温度の推算)
11.2 Rp、Kvの推算
11.3 バイアル凍結乾燥(レイヤー数固定)
11.4 レイヤー数固定計算における時間刻み補正
11.5 バイアル凍結乾燥(時間刻み幅固定)

番号:BA210701

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