冷凍干燥是利用升華的原理進(jìn)行干燥的一種技術(shù)，是將被干燥的物質(zhì)在低溫下快速凍結(jié),然后在適當(dāng)?shù)恼婵窄h(huán)境下,使凍結(jié)的水分子直接升華成為水蒸氣逸出的過程. 冷凍干燥得到的產(chǎn)物稱作凍干物（lyophilizer），該過程稱作凍干（lyophilization）。物質(zhì)在干燥前始終處于低溫(凍結(jié)狀態(tài)),同時冰晶均勻分布于物質(zhì)中,升華過程不會因脫水而發(fā)生濃縮現(xiàn)象,避免了由水蒸氣產(chǎn)生泡沫、氧化等副作用。干燥物質(zhì)呈干海綿多孔狀，體積基本不變，極易溶于水而恢復(fù)原狀。盡可能上防止干燥物質(zhì)的理化和生物學(xué)方面的變性。
冷凍干燥機(jī)（即凍干機(jī)）的組成：
冷凍干燥機(jī)是由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、電器儀表控制系統(tǒng)所組成的機(jī)器。冷凍干燥機(jī)主要部件分為干燥箱、凝結(jié)器、冷凍機(jī)組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。
冷凍干燥機(jī)的分類：
冷凍干燥機(jī)是一種常用的干燥設(shè)備，采用排濕系統(tǒng)組合一體的新型結(jié)構(gòu)，較大的利用箱體內(nèi)存放物料空間進(jìn)行干燥。冷凍干燥機(jī)應(yīng)該如何分類呢?
冷凍干燥機(jī)從結(jié)構(gòu)上分為：
鐘罩型凍干機(jī)：
凍干腔和冷阱為分立的上下結(jié)構(gòu)，凍干腔沒有預(yù)凍功能。該類型的凍干機(jī)在物料預(yù)凍結(jié)束后轉(zhuǎn)入干燥過程時需要人工操作。大部分實驗型凍干機(jī)都為鐘罩型，其結(jié)構(gòu)簡單、造價低。凍干腔多數(shù)使用透明有機(jī)玻璃罩，便于觀察物料的凍干情況。
原位型凍干機(jī)：
凍干腔和冷阱為兩個獨(dú)立的腔體，凍干腔中的擱板帶制冷功能，物料置入凍干腔后，物料的預(yù)凍、干燥過程無需人工操作。該類型凍干機(jī)的制作工藝復(fù)雜，制造成本高，但原位型凍干機(jī)是凍干機(jī)發(fā)展方向，是進(jìn)行凍干工藝摸索的理想選擇，特別適用于醫(yī)藥、生物制品及其他特殊產(chǎn)品的凍干。
冷凍干燥機(jī)從功能上分為：
普通擱板型：
物料散裝于物料盤中，適用于食品、中草藥、粉末材料的凍干。
帶壓蓋裝置型：
適合西林瓶裝物料的干燥，凍干準(zhǔn)備時，按需要將物料分裝在西林瓶中，浮蓋好瓶蓋后進(jìn)行冷凍干燥，干燥結(jié)束后操作壓蓋機(jī)構(gòu)壓緊瓶蓋，可避免二次污染、重新吸附水分，易于長期保存。
多歧管型：
在干燥室外部接裝燒瓶，對旋凍在瓶內(nèi)壁的物料進(jìn)行干燥，這時燒瓶作為容器接在干燥箱外的歧管上，燒瓶中的物料靠室溫加熱，通過多歧管開關(guān)裝置，可按需要隨時取下或裝上燒瓶，不需要停機(jī)。
帶預(yù)凍功能型：
物料預(yù)凍過程，冷阱作為預(yù)凍腔預(yù)凍物料，在干燥過程，冷阱為捕水器，捕獲物料溢出的水分。帶預(yù)凍功能的凍干機(jī)，冷凍干燥過程物料的預(yù)凍、干燥等均在凍干機(jī)上完成，凍干機(jī)使用效率高，節(jié)省了低溫冰箱的費(fèi)用。
冷凍干燥機(jī)的主要特點：
1、液晶顯示、中文界面，帶樣品干燥曲線；
2、進(jìn)口壓縮機(jī)，另設(shè)有換熱器后，增大了制冷量，提高了捕水能力；
3、冷阱開口大，無內(nèi)盤管，帶樣品預(yù)凍功能；
4、預(yù)冷架，可作導(dǎo)流桶，加快干燥速度；
5、冷阱和操作面為全不銹鋼，耐腐蝕易光潔，透明鐘罩；
6、透明鐘罩式干燥室，安全直觀；
7、 不銹鋼樣品架，普通型樣品盤間距可調(diào)；
8、設(shè)計新穎，體積小操作方便，減少實驗室臺面占用；
9、可選加有氮?dú)獬錃忾y。
冷凍干燥機(jī)的優(yōu)點：
1.許多熱敏性的物質(zhì)不會發(fā)生變性或失活。
2.在低溫下干燥時，物質(zhì)中的一些揮發(fā)性成分損失很小。
3.在凍干過程中，微生物的生長和酶的作用無法進(jìn)行，因此能保持原來的性狀。
4.由于在凍結(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行干燥，因此體積幾乎不變，保持了原來的結(jié)構(gòu)，不會發(fā)生濃縮現(xiàn)象。
5.由于物料中水分在預(yù)凍以后以冰晶的形態(tài)存在，原來溶于水中的無機(jī)鹽類溶解物質(zhì)被均勻地分配在物料之中。升華時，溶于水中的溶解物質(zhì)就析出，避免了一般干燥方法中因物料內(nèi)部水分向表面遷移所攜帶的無機(jī)鹽在表面析出而造成表面硬化的現(xiàn)象。
6.干燥后的物質(zhì)疏松多孔，呈海綿狀，加水后溶解迅速而*，幾乎立即恢復(fù)原來的性狀。
7.由于干燥在真空下進(jìn)行，氧氣極少，因此一些易氧化的物質(zhì)得到了保護(hù)。
8.干燥能排除95%～99%以上的水分，使干燥后產(chǎn)品能長期保存而不致變質(zhì)。
9.因物料處于凍結(jié)狀態(tài)，溫度很低，所以供熱的熱源溫度要求不高，采用常溫或溫度不高 的加熱器即可滿足要求。如果冷凍室和干燥室分開時，干燥室不需絕熱，不會有很多的熱損失，故熱能的利用很經(jīng)濟(jì)。
冷凍干燥機(jī)的缺點：
正所謂沒有完美的技術(shù)，冷凍干燥機(jī)的主要缺點是成本高。由于它需要真空和低溫條件，所以冷凍干燥機(jī)要配置一套真空系統(tǒng)和低溫系統(tǒng)，因而投資費(fèi)用和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用都比較高。
冷凍干燥機(jī)的應(yīng)用：
冷凍干燥機(jī)在生物工程、醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、材料科學(xué)和農(nóng)副產(chǎn)品深加工等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。藥品冷凍干燥包括西藥和中藥兩部分。
西藥冷凍干燥在國內(nèi)已經(jīng)得到了一定的發(fā)展，很多較大型的制藥廠都有冷凍干燥設(shè)備。在針劑方面，冷凍干燥工藝采用的比較多，提高了藥品質(zhì)量和貯存期限，給醫(yī)患雙方都帶來了利益。凍干藥品的品種不多，產(chǎn)品價格高，干燥工藝不先進(jìn)。
在中藥方面，局限在人參、鹿茸、山藥、冬蟲夏草等少量中藥材的凍干，大量的中成藥還沒有采用凍干工藝，與國外差距較大。日本幾年前就開展了“漢藥西制”，改變了中藥的熬制方法，解決了中藥不能制成針劑或片劑的傳統(tǒng)，也解決了中藥不治急病的難題，因此我國中藥凍干工藝及產(chǎn)品的研究很有潛力可挖。
在生物技術(shù)產(chǎn)品領(lǐng)域，冷凍干燥機(jī)主要用于血清、血漿、疫苗、酶、抗生素、激素等藥品的生產(chǎn)；生物化學(xué)的檢查藥品、免疫學(xué)及細(xì)菌學(xué)的檢查藥品；血液、細(xì)菌、動脈、骨骼、皮膚、角膜、神經(jīng)組織及各種器官長期保存等。
德國Fevik（菲維科）為杰懋萬得福旗下代理品牌，目前主要定位于試驗凍干機(jī)的研發(fā)與生產(chǎn)，實驗室凍干機(jī)為其主打成品，種類多樣，型號齊全，涵蓋實驗室小型凍干機(jī)、實驗室中型凍干機(jī)、實驗室大型凍干機(jī)、防腐蝕凍干機(jī)以及中試型凍干機(jī)，并且在醫(yī)藥、生物工程、化工、血液制品、活性物質(zhì)、材料科學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
德國Fevik（菲維科）非常注重凍干機(jī)的研發(fā)，不斷推出新技術(shù)和新產(chǎn)品，同時堅持采用德國技術(shù)，并且以德國工藝精益求精的優(yōu)勢，打造性能穩(wěn)定、經(jīng)久耐用的凍干機(jī)產(chǎn)品。另外，憑借其專業(yè)的技術(shù)和高品質(zhì)，目前已和多所大學(xué)實驗室、研究院所進(jìn)行深度合作，目前在凍干機(jī)行業(yè)占據(jù)大半市場。
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