凍干機(jī)是一種利用升華原理，將含水的物質(zhì)進(jìn)行低溫凍結(jié)，然后在真空環(huán)境下使固體的冰直接升華成氣體除去的設(shè)備。這種設(shè)備可以得到含水非常少、具有復(fù)水性的凍干物質(zhì)，通過凍干機(jī)設(shè)備處理可以加強(qiáng)物料的穩(wěn)定性，能長期保存物質(zhì)，防止干燥物質(zhì)的理化和生物學(xué)方面的變性。
一、凍干機(jī)通常由以下幾個(gè)主要組成部分構(gòu)成
1、冷凍部分：這是凍干機(jī)中最重要的組件之一。它包括一個(gè)冷凍腔體和制冷系統(tǒng)。冷凍腔體通常是一個(gè)密封的容器，可以容納待凍干的物質(zhì)。制冷系統(tǒng)通過提供低溫環(huán)境來冷凍物質(zhì)。
2、升華部分：在冷凍過程完成后，冷凍腔體中的物質(zhì)會(huì)進(jìn)入升華部分。這個(gè)部分包括一個(gè)加熱源，通常是電熱元件或熱交換器，用于提供足夠的能量來使固態(tài)水分直接升華為氣態(tài)，而不經(jīng)過液態(tài)。
3、真空系統(tǒng)：凍干過程需要在真空環(huán)境下進(jìn)行，以便更好地促進(jìn)水分的升華。真空系統(tǒng)通過排除空氣并維持恰當(dāng)?shù)膲毫韯?chuàng)建一個(gè)低壓環(huán)境。
二、原理與優(yōu)勢(shì)
凍干機(jī)的工作原理基于冷凍干燥技術(shù)，這是一種將物料中的水分在低溫下凍結(jié)成冰，然后在真空環(huán)境下通過加熱使冰直接升華成水蒸氣的過程。相較于傳統(tǒng)的干燥方法，凍干技術(shù)具有顯著的優(yōu)勢(shì)。
首先，凍干過程中物料始終處于低溫狀態(tài)，因此可以最大限度地保留物料的原有性狀，如顏色、味道、營養(yǎng)成分等。這對(duì)于食品和藥品等行業(yè)來說至關(guān)重要，因?yàn)楸Ａ粑锪系脑行誀钍谴_保產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵。
其次，凍干過程中水分以固態(tài)直接轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，避免了液態(tài)水在干燥過程中可能帶來的溶解、擴(kuò)散等問題，從而保持了物料的原有結(jié)構(gòu)和形態(tài)。這使得凍干技術(shù)在處理易碎、易變形的物料時(shí)具有優(yōu)勢(shì)。
此外，凍干技術(shù)還具有延長保存時(shí)間、方便攜帶和運(yùn)輸、無菌環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。凍干后的物料水分含量極低，可以在沒有冷藏的條件下長期保存；同時(shí)，凍干后的物料體積大大減小，重量輕，便于攜帶和運(yùn)輸；更重要的是，凍干過程在真空環(huán)境下進(jìn)行，可以有效防止微生物的生長和繁殖，保證產(chǎn)品的安全性。
三、應(yīng)用領(lǐng)域
在食品加工業(yè)中，凍干技術(shù)被用于咖啡、茶葉、水果、蔬菜、肉類等食品的加工和保鮮。通過凍干技術(shù)處理后的食品不僅保留了原有的營養(yǎng)成分和口感，而且大大延長了保質(zhì)期，為消費(fèi)者提供了更多健康、美味的食品選擇。
在醫(yī)藥工業(yè)中，凍干技術(shù)被廣泛應(yīng)用于藥物制劑的干燥和保存。凍干后的藥物制劑可以方便地儲(chǔ)存和運(yùn)輸，同時(shí)保持了藥物的穩(wěn)定性和生物利用度。此外，凍干技術(shù)還可以用于保存生物制品如細(xì)胞、酶、抗體等，為生物技術(shù)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用提供了有力的支持。
在化工工業(yè)中，凍干機(jī)也是一個(gè)常用的設(shè)備，可用于干燥各種粉末、顆粒和纖維狀的化學(xué)制品。通過凍干技術(shù)處理后的化學(xué)制品具有更好的穩(wěn)定性和品質(zhì)，可以滿足更高的生產(chǎn)要求。
四、不同類型凍干機(jī)的操作步驟
博醫(yī)康FD-1A-50+凍干機(jī)
標(biāo)準(zhǔn)型凍干機(jī)操作：
1、將樣品放入物料盤中，再將物料盤放入凍干架上，放置并固定好樣品溫度傳感器，將凍干架放入冷阱中，蓋好保溫蓋進(jìn)行預(yù)凍，預(yù)凍到樣品*凍結(jié)并保持一段時(shí)間。
2、將預(yù)凍好的物料盤連同凍干架一同從冷阱中取出，并將支撐盤放置在冷阱阱口上方，將凍干架放置到支撐盤上,罩上玻璃罩。
3、擰緊充氣閥門，點(diǎn)擊屏幕上“真空計(jì)”按鈕，屏幕顯示真空度為110KPa，然后點(diǎn)擊“真空泵”按鈕開啟真空泵。真空度迅速下降，至真空度≤10Pa為正常。
4、經(jīng)過長時(shí)間的干燥運(yùn)轉(zhuǎn)，查看樣品曲線，目測(cè)樣品已*干燥，即可打開真空充氣閥后，點(diǎn)擊“真空泵”按鈕，真空泵停止運(yùn)行。點(diǎn)擊“真空計(jì)”按鈕，真空計(jì)關(guān)閉。
5、取下玻璃罩，從凍干架上取出物料盤，盤中樣品包裝后，普通配置干燥進(jìn)行完畢。點(diǎn)擊“制冷機(jī)”按鈕，關(guān)閉壓縮機(jī)，設(shè)備停止運(yùn)行。
博醫(yī)康FD-1B-50+凍干機(jī)
壓蓋型凍干機(jī)操作 ：
1、將注入樣品的西林瓶放入壓蓋物料盤中，再將物料盤放入凍干架上，放置并固定好樣品溫度傳感器，將凍干架放入冷阱中，蓋好保溫蓋進(jìn)行預(yù)凍，預(yù)凍到樣品*凍結(jié)并保持一段時(shí)間。
2、從冷阱中取出凍干架，將物料盤迅速轉(zhuǎn)移至壓蓋凍干架，將凍干架放置到冷阱上方，罩上玻璃罩。確保玻璃罩下端面與“O”型密封圈*接觸。
3、擰緊充氣閥門，點(diǎn)擊屏幕上“真空計(jì)”按鈕，屏幕顯示真空度為110KPa，然后點(diǎn)擊“真空泵”按鈕開啟真空泵。真空度迅速下降，至真空度≤10Pa為正常。
4、經(jīng)過長時(shí)間的干燥運(yùn)轉(zhuǎn)，查看樣品曲線，目測(cè)樣品已*干燥，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃罩上方的壓蓋手柄，使壓蓋架上的絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，壓蓋板下降，將瓶蓋壓入瓶中，實(shí)現(xiàn)真空下蓋塞。然后打開真空充氣閥后，點(diǎn)擊“真空泵”按鈕，真空泵停止運(yùn)行。點(diǎn)擊“真空計(jì)”按鈕，真空計(jì)關(guān)閉。
5、取下玻璃罩，從凍干架上取出物料盤，盤中樣品(西林瓶、包裝后，壓蓋配置干燥進(jìn)行完畢。點(diǎn)擊“制冷機(jī)”按鈕，關(guān)閉壓縮機(jī)，設(shè)備停止運(yùn)行。
博醫(yī)康FD-1E-50+凍干機(jī)
多岐管型凍干機(jī)操作：
1、將注入樣品的干燥瓶放入-40℃以下的低溫冰箱中，預(yù)凍到樣品*凍結(jié)并保持一段時(shí)間，如有可能，能將干燥瓶邊緣旋轉(zhuǎn)預(yù)凍，使樣品均勻凍結(jié)在瓶壁上，有利于加速干燥。
2、將預(yù)凍好的物料盤連同凍干架從冷阱中取出，并將支撐盤放置在冷阱阱口上方，將凍干架放置到支撐盤上，罩上玻璃罩。
3、從低溫冰箱中取出預(yù)凍好的干燥瓶，與玻璃罩上的標(biāo)準(zhǔn)管塞連接，將管塞插入凍干瓶的中心,裝好后轉(zhuǎn)動(dòng)閥翼使之垂直朝下，干燥瓶與罩內(nèi)連通。
4、擰緊充氣閥門，點(diǎn)擊屏幕上真空計(jì)按鈕，屏幕顯示真空度為110KPa。然后點(diǎn)擊“真空泵”按鈕開啟真空泵，真空度迅速下降，至10Pa以下為正常，凍干開始。如果在凍干的過程中需要更換更換凍干瓶或者將干燥結(jié)束的干燥瓶取下，請(qǐng)先轉(zhuǎn)動(dòng)閥翼使之垂直朝上，干燥瓶與玻璃罩隔絕，與大氣連通，瓶?jī)?nèi)充氣，取下干燥瓶。
5、如果干燥瓶與托盤內(nèi)樣品全部干燥結(jié)束，要先取下干燥瓶，然后充氣、關(guān)閉真空泵、真空計(jì)。取下玻璃罩，保存樣品。請(qǐng)勿帶凍干瓶取下玻璃罩。
