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冷冻真空干燥的主要用途

1.1. 冻干技术在医YF面

生物制品:活性疫苗或血液制品，如:活菌苗--卡介苗，活毒疫苗一一狂犬疫苗。冻干人血浆是采取健康人血，加入抗凝剂经离心分离，取上清在-30℃下旋冻成固体，再经真空升华除去水份制成。

西药生产:以抗生素为主、维生素。

优点:

1) 药液在冻干前分装，方便、准确、可实现连续化;

2) 处理条件温和，在低温低压下干燥;可避免高温高压下的分解变性，蛋白质不会变性;

3) 含水量低，冻干产品含水量一-般在1%~3%。真空，可通N2保护，产品不易被氧化，有利于长途运输和长期保存;

4) 产品外观优良，为多孔疏松结构，颜色基本不变，复水性好能迅速吸水还原成冻干前状态;

5)冻干设备封闭操作洁净度高，减少杂菌和微粒的污染，缺氧的条件可起到灭菌和YZ细菌活力；

冻干制剂的生产过程包括

口  药液准备

口  预冻(冻结)

口  一次干燥(升华干燥)

口  二次干燥(解吸干燥)

口  密封保存

中药生产:人参、鹿耸、灵芝、三七等。

采用真空冷冻干燥对新鲜三七切片进行干燥，并通过与传统干燥技术热风干燥方法比较有效成分含量和品质差异。结果表明:真空冷冻干燥得到的三七切片成品人参皂苷Rg1含量显著高于热风干燥，为2.35%， 干燥后的三七切片成品表面黄白色、平滑无裂痕、质轻，药味浓，有良好的色泽及外观，热风干燥为1.06%。真空冷冻干燥与热风干燥后三七的品质有显著性差异。因此，真空冷冻干燥技术对三七传统药材干燥具有很好的效果。 

1.2.冻干技术在YL方面

利用冻干技术可以长期保存血液、动脉、骨骼、皮肤、角膜和神经组织等各种器官。因为在冻干时生物体细胞未被破坏，冻干后的生物体保存起来仍像原来那样具有生命力，如果再复水，生物体又复活。例如冻干骨骼、可使骨组织保持在固态，蛋白质变性最小，并保持酶的活性，可以贮存在室温或冰箱中长达2年，临床证明用冻干骨再植能复原为正常骨质生理特性，效果良好。 

1.3. 冻干技术在食品工业

已经采用冻干法加工的食品:

1、烹饪原料:肉、蛋、鱼、蔬菜等。

2、土特产品:蘑菇、黄花菜、香椿芽、苔菜以及各种山野菜等。

3、调味品:葱、蒜、姜、辅料、香料、香精、色素、汤汁等。

4、食品工业用的原料:奶粉、蛋粉、植物蛋白、茶叶、干果粉、肉粉、豆粉等。

5、饮料类:咖啡、菓珍等

7、水果类:香蕉、菠萝、草莓、桃、哈密瓜、苹果、梨等。

8、特殊食品:宇航、远洋、边防、野外作业、各种考察队用的食品。

正在用冻干法开发的食品: .

1、新型方便食品:冻干法生产的维生素、大豆粉、 花生粉等，以保证方便食品的营养成分。第二代方便食品是用冻干的海带粉、海藻胶、天然水果粉、鱼粉、兔肉粉、牛肉粉等制成的。

2、粉末蔬菜:蔬菜冻干后磨成粉末加入面粉制成面条、饼干、糕点、饮料、糖果、保存蔬菜营养、纤维质和风味、各种保健食品。

3、颗粒蔬菜:将油菜、菠菜、萝卜叶、芹菜、豌豆、胡萝卜、南瓜、雪里红等八种蔬菜混合。冻干成一种叫“素食颗粒”的制品、含丰富叶绿素、胡萝卜素、各种维生素、矿物质营养素等天然营养物质又有鲜美的味道。

1.4冷冻真空干燥的历史

它是一门古老的现代技术:诞生早。

1811年:诞生，用于生物体的脱水。

1813年:真空低温条件下，水容易汽化。

1909年:用于保存菌种、病毒和血清。

1911年:冻干比其他方法干燥活菌数高。

1935年:首次在真空冷冻干燥过程中采用主动加热的方法使升华干燥过程大为强化,干燥时间短，因而可用于生产。

1940年:冻干人血浆开始进入市场。

1942年:用于医药工业,第二次世界大战时，由于输血的需要，必须发展血液制品，同时抗生素的需要量也急剧增加，促使真空冷冻干燥技术开始用于医药工业中。

1943年:最原始的真空冷冻干燥食品的设备出现在丹麦。说它是现代技术因为它已加入现代高新技术领域的行列。人体各器官的保存和再植是现代医学研究的课题之一。营养保健食品是现代人们生活的追求。航天飞机用的超轻隔热陶瓷，是现代科学的热门话题之一。 低温超导材料等纳米级超细微粉材料的制备。

以上都需要真空冷冻干燥技术与设备。

 1.5 冷冻真空干燥在生物研制中的地位

上游:清洗、研磨、培养、发酵

中游:固液分离(离心、过滤、沉淀)、细胞破壁(超声、高压剪切、渗透压、表面活性剂和溶壁酶等)、蛋白质纯化(沉淀法、色谱分离法和超滤法等)

下游:干燥(真空干燥和冰冻干燥等)，产品的包装处理技术。

1.冻干的应用

干燥是保持物质不致腐败变质的方法之一。干燥的方法许多，如晒干、煮干、烘干、喷雾干燥和真空干燥等。但这些干燥方法都是在0℃以上或更高的温度下进行。干燥所得的产品，一般是体积缩小、质地变硬，有些物质发生了氧化，一些易挥发的成分大部分会损失掉，有些热敏性的物质，如蛋白质、维生素会发生变性。微生物会失去生物活力，干燥后的物质不易在水中溶解等，更谈不上外观或性能的恢复，因此干燥后的产品与干燥前相比在性状上有很大的差别。

冷冻干燥就是把含有大量水分的物质，预先进行降温冻结成固体，然后在真空的条件下使水蒸汽直接升华出来，而物质本身剩留在冻结时的冰架中，因此它干燥后体积不变，疏松多孔。

冻干过程

1.1.冷冻干燥的特点∶

一．冷冻干燥在低温下进行，因此对于许多热敏性的物质特别适用。如蛋白质、微生物之类不会发生变性或失去生物活力。食品的营养成分和风味损失很少，可以ZD限度地保留原有的成分、味道、色泽和芳香。因此在医药、食品、植物学等方面得到广泛地应用。

二．在低温下干燥时，物质中的一些挥发性成分损失很小，适合一些化学产品，药品和食品干燥。

三．在冷冻干燥过程中，微生物的生长和酶的作用无法进行，因此能保持原来的性状。

四.由于在冻结的状态下进行干燥，因此体积几乎不变，保持了原来的结构，不会发生浓缩现象。

五．由于物料在升华脱水以前先经冻结，形成稳定的固体骨架，所以水分升华以后，固体骨架基本保持不变、干制品不失原有的固体结构，保持着原有形状，多孔结构的制品呈海绵状具有很理想的速溶性和快速复水性。

冻干后的产品结构

六.由于物料中水分在预冻以后以冰晶的形态存在，原来溶于水的无机盐之类的溶解物质被均匀分配在物料之中。升华时溶于水中的溶解物质就地析出，避免了一般干燥方法中因物料内部水分向表面迁移所携带的无机盐在表面析出而造成表面硬化。

七．由于干燥在真空下进行，氧气极少，因此一些易氧化的物质得到了保护，同时因低温缺氧能灭菌或YZ某些细菌的活动。

八.干燥能排除 95-99%以上的水份，使干燥后产品能长期保存而不致变质。因脱水彻底、重量轻、 适合长途运输和长期保存。在常温下采用真空包装保质期可达3—5年。冷冻干燥是保存生物特性敏感的组织及组织成份的ZJ方法。因此，冷冻干燥目前在医药工业，食品工业，科研和其他部门得到广泛的应用。

九．真空冷冻干燥的主要缺点是设备的投资和运转费用高，冻干过程长，产品成本高，但由于冻干后产品重量减轻运输费用减少了，能长期贮存，减少了物料变质损失，对某些农副产品深加工后减少了资源的浪费，提高了自身的价值。例如干血浆、干粉针剂。

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　　2、开机后若发现三个压力表中任意一个压力指示不正常，则要停机检查是否有漏气或堵塞现象（参照后面的故障分析部分）
　　3、停止使用本仪器时，氮氢空一体机先关掉氮气开关阀，再关闭电源开关。