凍干機是一種通過低溫冷凍和真空升華去除物料水分的設(shè)備，廣泛應用于醫(yī)藥、食品、生物制品等領(lǐng)域。其工作原理是將樣品先冷凍至共晶點以下，再在真空環(huán)境下使冰直接升華，最終得到干燥穩(wěn)定的產(chǎn)品。主要由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成，具有保存物質(zhì)活性、延長保質(zhì)期、便于運輸儲存等優(yōu)勢，尤其適合熱敏性物質(zhì)（如疫苗、益生菌、化妝品原料）的干燥處理。
一、凍干機通常由以下幾個主要組成部分構(gòu)成
1、冷凍部分：這是凍干機中最重要的組件之一。它包括一個冷凍腔體和制冷系統(tǒng)。冷凍腔體通常是一個密封的容器，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)會進入升華部分。這個部分包括一個加熱源，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)境下進行，以便更好地促進水分的升華。真空系統(tǒng)通過排除空氣并維持恰當?shù)膲毫韯?chuàng)建一個低壓環(huán)境。
二、原理與優(yōu)勢
凍干機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。
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。這對于食品和藥品等行業(yè)來說至關(guān)重要，因為保留物料的原有性狀是確保產(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、易變形的物料時具有優(yōu)勢。
此外，凍干技術(shù)還具有延長保存時間、方便攜帶和運輸、無菌環(huán)境等優(yōu)點。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，凍干后的物料體積大大減小，重量輕，便于攜帶和運輸；更重要的是，凍干過程在真空環(huán)境下進行，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存和運輸，同時保持了藥物的穩(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胞、酶、抗體等，為生物技術(shù)領(lǐng)域的研究和應用提供了有力的支持。
在化工工業(yè)中，凍干機也是一個常用的設(shè)備，可用于干燥各種粉末、顆粒和纖維狀的化學制品。通過凍干技術(shù)處理后的化學制品具有更好的穩(wěn)定性和品質(zhì)，可以滿足更高的生產(chǎn)要求。
四、不同類型凍干機的操作步驟
博醫(yī)康FD-1A-50+凍干機
標準型凍干機操作：
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，蓋好保溫蓋進行預凍，預凍到樣品*凍結(jié)并保持一段時間。
2、將預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，點擊屏幕上“真空計”按鈕，屏幕顯示真空度為110KPa，然后點擊“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)過長時間的干燥運轉(zhuǎn)，查看樣品曲線，目測樣品已*干燥，即可打開真空充氣閥后，點擊“真空泵”按鈕，真空泵停止運行。點擊“真空計”按鈕，真空計關(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，普通配置干燥進行完畢。點擊“制冷機”按鈕，關(guān)閉壓縮機，設(shè)備停止運行。
博醫(yī)康FD-1B-50+凍干機
壓蓋型凍干機操作 ：
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，蓋好保溫蓋進行預凍，預凍到樣品*凍結(jié)并保持一段時間。
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，點擊屏幕上“真空計”按鈕，屏幕顯示真空度為110KPa，然后點擊“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)過長時間的干燥運轉(zhuǎn)，查看樣品曲線，目測樣品已*干燥，順時針轉(zhuǎn)動玻璃罩上方的壓蓋手柄，使壓蓋架上的絲杠轉(zhuǎn)動，壓蓋板下降，將瓶蓋壓入瓶中，實現(xiàn)真空下蓋塞。然后打開真空充氣閥后，點擊“真空泵”按鈕，真空泵停止運行。點擊“真空計”按鈕，真空計關(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，壓蓋配置干燥進行完畢。點擊“制冷機”按鈕，關(guān)閉壓縮機，設(shè)備停止運行。
博醫(yī)康FD-1E-50+凍干機
多岐管型凍干機操作：
1、將注入樣品的干燥瓶放入-40℃以下的低溫冰箱中，預凍到樣品*凍結(jié)并保持一段時間，如有可能，能將干燥瓶邊緣旋轉(zhuǎn)預凍，使樣品均勻凍結(jié)在瓶壁上，有利于加速干燥。
2、將預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凍好的干燥瓶，與玻璃罩上的標準管塞連接，將管塞插入凍干瓶的中心,裝好后轉(zhuǎn)動閥翼使之垂直朝下，干燥瓶與罩內(nèi)連通。
4、擰緊充氣閥門，點擊屏幕上真空計按鈕，屏幕顯示真空度為110KPa。然后點擊“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，請先轉(zhuǎn)動閥翼使之垂直朝上，干燥瓶與玻璃罩隔絕，與大氣連通，瓶內(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。取下玻璃罩，保存樣品。請勿帶凍干瓶取下玻璃罩。
五、安全操作與維護規(guī)范
?1、安全操作
?防護裝備：操作液氮預凍時需戴防凍手套，接觸冷阱時避免凍傷。
?應急處理：停電時立即關(guān)閉設(shè)備，防止真空倒吸污染物料。
?2、日常維護
?真空泵：油封泵每500小時換油，干式泵每季度清潔濾芯。
?冷阱：每月用乙醇擦拭蒸發(fā)器表面，防止結(jié)霜粘連。
?3、校準與驗證
?年度校準：真空計、溫度傳感器的精度校驗（誤差需≤±1%）。
?工藝驗證：通過留樣檢測含水量、活性保留率等關(guān)鍵指標。
六、故障及解決方法
凍干機在運行過程中可能遇到多種故障，影響實驗或生產(chǎn)效率。以下是常見問題及快速應對措施：
??1.真空度不足??
??現(xiàn)象??：真空泵運行但真空表顯示數(shù)值偏高（＞100Pa）
??可能原因??：
密封圈老化/破損
真空泵油污染或不足
閥門未關(guān)閉
??解決方法??：
更換硅膠密封圈（建議每2年更換）
檢查并補充真空泵油（需使用專用油）
手動檢查所有閥門閉合狀態(tài)
??2.樣品融化/塌陷??
??現(xiàn)象??：凍干后樣品出現(xiàn)液化或結(jié)構(gòu)崩塌
??可能原因??：
預凍溫度不夠低（未達共晶點）
升溫速率過快
真空度突然波動
??解決方法??：
確保預凍溫度低于樣品共晶點10℃以上
采用階梯升溫程序（每階段≤5℃）
檢查制冷系統(tǒng)是否正常工作
??3.制冷系統(tǒng)報警??
??現(xiàn)象??：壓縮機頻繁啟停或報高壓/低壓錯誤
??可能原因??：
冷凝器散熱不良
制冷劑泄漏
環(huán)境溫度過高（＞30℃）
??解決方法??：
清理冷凝器灰塵（每月至少1次）
聯(lián)系廠家檢測制冷劑壓力
改善設(shè)備周圍通風條件
