1、真空冷凍幹燥原理

（1）凍幹的基本原理

水有三相（即固態、液態和氣態），根據熱力學相關理論可知，降低壓力可使水的沸點和冰點重合（如圖所示）。再通過加熱的方式，冰就可以不經液態而直接升華為氣態。

凍幹機凍幹的基本原理就是利用低溫低壓下水的三態變化，先將需幹燥的物料降溫凍結，使物料中液態的水變成固態的冰，然後在真空條件下對物料進行加熱，使冰直接升華成水蒸氣而除去，從而獲得低溫脫水的幹燥制品。一個典型的冷凍幹燥工藝，其主要過程可分為恒壓降溫（圖“a-b 階段”）、恒溫降壓（圖“b-c 階段”）、恒壓升溫（圖“c-d 階段”）這三個典型熱力過程。

如圖：凍幹機冷凍幹燥原理圖

（2）凍幹機的基本結構

疫苗的凍幹離不開凍幹機。凍幹機主要由幹燥箱體、制冷系統、加熱系統、真空系統、控制系統等組成，一個經典的凍幹機結構如圖所示。在保證制品質量的前提下，選用合適的凍幹機，可以實現經濟效益和實用效果的雙贏。

8a8ba2bae344df54c98ec5662323a677如圖：凍幹機冷凍幹燥組成原理圖

2、凍幹的優點

凍幹與通常的曬幹、煮幹、噴霧幹燥及真空幹燥相比有如下突出的優點。

①凍幹是在低溫下幹燥的，不會使蛋白質產生變性，但可使微生物等失去生物活力。這對於那些熱穩定性能差的生物活性制品、生物化學類制品、基因工程類制品和血液制品等的幹燥保存特別適用。

②由於是低溫幹燥，使物質中的揮發性成分和受熱變性的營養成分和芳香成分損失很小，因此是化學制品、藥品和食品的優質幹燥方法。

③在低溫幹燥過程中，微生物的生長和酶的作用幾乎無法進行，從而能最好地保持物質原來的性狀。

④幹燥後體積、形狀基本不變，物質呈海綿狀，無幹縮，復水時與水的接觸面大，能迅速還成原來的形狀。

⑤因一般是在真空下幹燥，故氧氣極少，使易氧化的物質得到瞭保護。

⑥能除去物質中95％～99.5％的水分，制品的保存期長。

3b8f6078d5590de2b5ad2b33c5e9651b

3、凍幹的應用

凍幹技術憑借其它幹燥方法無法比擬的優點，越來越受到人們的青睞，目前已經廣泛應用於醫藥、生物制品、食品、活性物質等各大領域，其應用規模還在不斷快速擴大，真空冷凍幹燥必將成為21世紀的重要應用技術。

（1）凍幹技術在生物制品方面的應用：

①活菌菌苗。例如卡介苗、流腦菌苗、結核菌苗、口服痢疾活菌苗、沙門氏菌、鏈球菌等。

②火毒疫苗。例如麻疹疫苗、流感疫苗、狂犬疫苗、雞瘟疫苗等。

③其它生物制品、生化藥品。乙肝表面抗原診斷雪球、人白細胞幹擾素、輔酶A（CoA）、三磷酸腺苷（ATP）、尿激酶等。

（2）凍幹技術在西藥生產中的應用：

多為針劑，以抗生素藥、循環器官用藥、中樞神經用藥、維生素類和腫瘤藥物為多。例如氨芐青黴素、利菌沙(琥乙紅黴素片)等。

（3）凍幹技術在中藥生產中的應用：

近幾年開始用凍幹法加工中成藥，將配制好的中成藥，經過浸漬、提取、過濾、濃縮、凍幹後再制成粉劑、片或針劑。

（4）醫療方面的應用：

利用凍幹技術可以長期保存血液、動脈、骨骼、皮膚、角膜和神經組織等各種器官。凍幹時細胞未被破壞，復水後生物體又能復活。例如凍幹骨骼可以儲存在室溫或冰箱內長達2年。

（5）食品的凍幹，采用凍幹加工的食品有：

①烹飪原料：肉、蛋、魚、蔬菜等。

②食品工業用原料：奶粉、蛋粉、植物蛋白粉、茶葉、幹果、肉粉、豆粉等。

③飲料類：咖啡、果珍等。

④補品類：花粉、蜂雛粉、鱉粉等。

（6）凍幹技術其它應用：

①微生物和藻類方面：如各種細菌、酵母、酵素、原生動物、微細藻類等的長期保存。

②生物標本、生物組織方面：如制作各種動植物標本，幹燥保存用於動物異種或同種移植的皮膚、骨骼、主動脈、心瓣膜等邊緣組織。

③制作用於光學顯微鏡、電子掃描和透射顯微鏡的小組織片。

④食品的幹燥方面：如咖啡、茶葉、肉魚蛋類、海藻、水果、蔬菜、調料、豆腐、方便食品等。

⑤高級營養品及中草藥方面：如蜂王漿、蜂蜜、花粉、中草藥制劑等。

⑥超細微粉的制備方面：如制取Al2O3、ZrO2、TiO2、Ba2Cu3O7～8、Ba2Ti9O20等超細微粉。

⑦其他方面：如化工中的催化劑，凍幹後可提高催化效率5～20倍；將植物葉子、土壤凍幹保存，用以研究土壤、肥料、氣候對植物生長的影響及因子的作用；潮濕的木制文物、淹壞的書籍稿件等用凍幹法幹燥。

特別聲明：

本公眾號分享的資源版權屬於原出版機構或影像公司，本資源為電子載體，傳播分享僅限於交流心得、如涉及版權等問題，請及時與我們聯系。

公司簡介

佛山市炫晟科技有限公司是一傢集技術研發、設備生產、設計施工、整廠建設於一體的真空、制冷、幹燥機械設備專業制造企業。

本公司專業設計制造環保節能設備、真空設備、制冷設備、幹燥設備等產品，譬如：真空冷凍幹燥機（凍幹機）、冷庫、速凍庫（櫃）、液壓平板速凍櫃、速凍隧道、制冰機、片冰機等設備。

歡迎各界朋友蒞臨我司參觀、 指導和業務洽談。我們願意在互惠互利的基礎上，攜手合作、 同求發展、 共達繁榮昌盛!

佛山市炫晟科技有限公司官方網站：

http://www.xuanshengkj.com/