冻干机原理及应用领域

一、真空冷冻干燥原理

真空冷冻干燥是将含水物质先冻结成固态，然后使其中的水份从固态升华成气态，从而除去水份而保存物质的方法。

1.冻干的优点：

冻干与通常的晒干、煮干、喷雾干燥及真空干燥相比有如下突出的优点。

a.冻干是在低温下干燥的，不会使蛋白质产生变性，但可使微生物等失去生物活力。这对于那些热稳定性能差的生物活性制品、生物化学类制品、基因工程类制品和血液制品等的干燥保存特别适用。

c.在低温干燥过程中，微生物的生长和酶的作用几乎无法进行，从而能**地保持物质原来的性状。

d.干燥后体积、形状基本不变，物质呈海绵状，无干缩，复水时与水的接触面大，能迅速还成原来的形状。

e.因一般是在真空下干燥，故氧气极少，使易氧化的物质得到了保护。

f.能除去物质中95％～99.5％的水分，制品的保存期长。

2.冻干的应用

冻干技术凭借其它干燥方法无法比拟的优点，越来越受到人们的青睐，目前已经广泛应用于医药、生物制品、食品、活性物质等各大领域，其应用规模还在不断快速扩大，真空冷冻干燥必将成为21世纪的重要应用技术。

（1）冻干技术在生物制品方面的应用

a.活菌菌苗。例如卡介苗、流脑菌苗、结核菌苗、口服痢疾活菌苗、沙门氏菌、链球菌等。

b.火毒疫苗。例如麻疹疫苗、流感疫苗、狂犬疫苗、鸡瘟疫苗等。

c.其它生物制品、生化药品。乙肝表面抗原诊断雪球、人白细胞干扰素、辅酶A（CoA）、三磷酸腺苷（ATP）、尿激酶等。

（2）冻干技术在西药生产中的应用

多为针剂，以抗生素药、循环器官用药、神经用药、维生素类和肿瘤药物为多。例如氨苄青霉素、利菌沙(琥乙红霉素片)等。

（3）冻干技术在中药生产中的应用

近几年开始用冻干法加工中成药，将配制好的中成药，经过浸渍、提取、过滤、浓缩、冻干后再制成粉剂、片或针剂。

（4）YL方面的应用

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。冻干时细胞未被破坏，复水后生物体又能复活。例如冻干骨骼可以储存在室温或冰箱内长达2年。

（5）食品的冻干，采用冻干加工的食品有：

a.烹饪原料：肉、蛋、鱼、蔬菜等。

b.食品工业用原料：奶粉、蛋粉、植物蛋、茶叶、干果、肉粉、豆粉等。

c.饮料类：咖啡、果珍等。

d.补品类：花粉、蜂雏粉、鳖粉等。

（6）冻干技术其它应用：

a.微生物和藻类方面：如各种细菌、酵母、酵素、原生动物、微细藻类等的长期保存。

b.生物标本、生物组织方面：如制作各种动植物标本，干燥保存用于动物异种或同种移植的皮肤、骨骼、主动脉、心瓣膜等边缘组织。

c.制作用于光学显微镜、电子扫描和透射显微镜的小组织片。

d.食品的干燥方面：如咖啡、茶叶、肉鱼蛋类、海藻、水果、蔬菜、调料、豆腐、方便食品等。

e.高级营养品及中草YF面：如蜂王浆、蜂蜜、花粉、中草药制剂等。

f.超细微粉的制备方面：如制取Al2O3、ZrO2、TiO2、Ba2Cu3O7～8、Ba2Ti9O20等超细微粉。

g.其他方面：如化工中的催化剂，冻干后可提高催化效率5～20倍；将植物叶子、土壤冻干保存，用以研究土壤、肥料、气候对植物生长的影响及因子的作用；潮湿的木制文物、淹坏的书籍稿件等用冻干法干燥。