在食品、藥品以及生物體的冷凍干燥和儲(chǔ)藏過程中，很多因素(如化學(xué)成分、凍結(jié)速率、凍結(jié)和脫水應(yīng)力、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、干燥固體中剩余水分、儲(chǔ)藏環(huán)境的溫度和濕度等)都會(huì)影響其中活性組分的穩(wěn)定性，甚至?xí)?dǎo)致失活。大量的實(shí)驗(yàn)研究表明，除了一些食品、人血漿、牛奶等少數(shù)物料可以直接冷凍干燥外，大多數(shù)的藥品和生物制品，都需要添加合適的冷凍干燥保護(hù)劑和添加劑，配制成混合液后，才能進(jìn)行有效的冷凍干燥和儲(chǔ)藏。

冷凍干燥機(jī)簡稱凍干機(jī)。冷凍干燥技術(shù)是將含水物品預(yù)冷凍，然后將水在真空中升華得到干燥物品的技術(shù)方法。凍干產(chǎn)品易于長期保存，復(fù)水好，保持原有的生化特性。它們廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、生物制品、食品工業(yè)、中草藥、保健品和新材料。

冷凍干燥機(jī)的組成系統(tǒng)：

1.冷凍干燥機(jī)控制系統(tǒng):由可編程邏輯控制器、觸摸屏、外圍繼電器和傳感器組成。

2.制冷系統(tǒng):由制冷壓縮機(jī)和輔助設(shè)施組成，為干燥箱和冷阱提供冷源。(在制冷系統(tǒng)中，除了顯示的高、低壓表外，還安裝了壓力控制器。當(dāng)高壓過高時(shí)，高壓繼電器動(dòng)作，壓縮機(jī)停止工作)

3.循環(huán)系統(tǒng):冷凍干燥和加熱是一種依靠溫差引起物料轉(zhuǎn)移的技術(shù)。貨架的制冷和制熱是通過導(dǎo)熱油的傳熱來進(jìn)行的。為了使導(dǎo)熱油在整個(gè)系統(tǒng)中連續(xù)循環(huán)，在管道中增加了屏蔽循環(huán)泵。

4.冷凍干燥機(jī)真空系統(tǒng):由干燥箱、冷阱、真空閥、真空泵、真空管道、真空計(jì)量表管等組成。真空泵單元具有很強(qiáng)的抽吸能力，一方面促使干燥箱內(nèi)的水分在真空下升華，另一方面系統(tǒng)在冷阱和干燥箱之間形成真空壓差，使得干燥箱內(nèi)的水分升華并被冷阱捕獲。

 冷凍干燥是保存生物特性敏感的組織及組織成為的佳方法。冷凍干燥機(jī)適用于細(xì)菌、病毒、血漿、血清、抗體、疫苗以及藥品、微生物、酵母、生物研究用植物提取物等的干燥。包括以下兩點(diǎn)：
1、用于干燥保存易脫水的產(chǎn)品，在加水以后能夠再次恢復(fù)原材料的特性，不影響其生物活性等。
2、在非常低溫的狀態(tài)下達(dá)到干燥，蛋白質(zhì)保持無水，而其他主要的化學(xué)鍵保持質(zhì)的量不變通過冷凍干燥，組織、組織提取物、細(xì)菌、疫苗及血漿之類的材料，成為干燥狀態(tài)，從而不會(huì)發(fā)生酶的、細(xì)菌的及化學(xué)的改變。
而傳統(tǒng)高溫干燥機(jī)的缺點(diǎn)在于會(huì)引起材料皺縮，破壞細(xì)胞，在冰凍干燥的過程中樣品的結(jié)構(gòu)不會(huì)被破壞，因?yàn)楣腆w成份被在其位子上的堅(jiān)冰支持著。在冰升華時(shí)，他會(huì)留下孔隙在干燥的剩余物質(zhì)里。這樣就保留了產(chǎn)品的生物和化學(xué)結(jié)構(gòu)及其活性的完整性。

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