凍干機（又稱??冷凍干燥機??）是一種利用升華原理對物料進行脫水的專業設備。其核心工作是在低溫（通常遠低于0℃）和高真空的雙重環境下，使物料中預先凍結的固態冰晶不經過液化，直接升華為水蒸氣，然后被機器內的超低溫冷阱捕獲凝結，從而實現低溫干燥。這種獨特的工藝能最大限度地保留物料的原始物理結構、生物活性及營養成分，使其具備復水性佳、保質期長、輕便易儲等特性。因此，凍干機被廣泛應用于制藥、食品、生物制品及科研等關鍵領域。
一、凍干機通常由以下幾個主要組成部分構成
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。冷凍腔體通常是一個密封的容器，可以容納待凍干的物質。制冷系統通過提供低溫環境來冷凍物質。
2、升華部分：在冷凍過程完成后，冷凍腔體中的物質會進入升華部分。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水分直接升華為氣態，而不經過液態。
3、真空系統：凍干過程需要在真空環境下進行，以便更好地促進水分的升華。真空系統通過排除空氣并維持恰當的壓力來創建一個低壓環境。
二、凍干技術揭秘：如何將“鮮活”鎖在瞬間
凍干技術封存“鮮活”的奧秘，在于巧妙地繞過了液態水對物質的破壞環節。
整個過程如同一次精密的“時空定格”：
第一步：急速冷凍。物料被快速深凍至零下數十度，內部水分凝為細密冰晶。生命活動與化學變化在此刻被強制暫停，色澤、形態、芳香分子被瞬間“冰封”在原位。
第二步：真空升華。核心魔法在此上演。在高度真空環境下，對冰層精準供熱。固態冰晶不經過液態，直接升華為水蒸氣。這一跳步，避免了液態水導致的營養流失、香氣逸散和結構塌陷。
第三步：脫水鎖鮮。升華的水蒸氣被超低溫冷阱捕獲移走，最終留下一個布滿微孔的“骨架”。高達96%以上的水分被移除，而色、香、味、形及95%以上的營養物質卻被很好地鎖在這個疏松結構中。
當您再次注入熱水，孔隙迅速吸附水分，食物便以接近鮮活的姿態“瞬間復活”。這便是凍干——一場利用物理相變實現的保鮮藝術。
三、應用領域
在食品加工業中，凍干技術被用于咖啡、茶葉、水果、蔬菜、肉類等食品的加工和保鮮。通過凍干技術處理后的食品不僅保留了原有的營養成分和口感，而且大大延長了保質期，為消費者提供了更多健康、美味的食品選擇。
在醫藥工業中，凍干技術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定性和生物利用度。此外，凍干技術還可以用于保存生物制品如細胞、酶、抗體等，為生物技術領域的研究和應用提供了有力的支持。
在化工工業中，凍干機也是一個常用的設備，可用于干燥各種粉末、顆粒和纖維狀的化學制品。通過凍干技術處理后的化學制品具有更好的穩定性和品質，可以滿足更高的生產要求。
四、解析凍干產品的多孔結構：為何復水速度如此之快？
凍干產品的多孔海綿狀結構，是其擁有驚人復水速度的物理基石。
這種結構是在核心的升華干燥階段形成的。當物料中的固態冰晶在真空條件下直接升華為水蒸氣并逸出后，原先冰晶所占據的空間便留存下來，形成無數相互連通的、開放性的微孔網絡。這個三維骨架結構極其疏松，孔隙率通常高達90%以上。
其實現快速復水的關鍵在于三點：
強大的毛細作用：密集連通的微孔產生了強大的毛細管力，能主動、迅速地“抽吸”水分進入結構深處。
極短的滲透路徑：水分無需穿透致密的實體，只需沿著孔壁擴散，從各個方向同時填充孔隙，路徑極短。
巨大的比表面積：多孔結構提供了巨大的內表面面積，與水接觸后能實現瞬間、全面的浸潤。
因此，當水與凍干產品接觸時，水分并非緩慢“滲透”，而是在毛細管力驅動下被迅速“吸入”并填充整個立體網絡，幾乎在數秒內即可恢復原有體積、形態與柔韌質地，重現其鮮活狀態。
五、不同類型凍干機的操作步驟
博醫康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、經過長時間的干燥運轉，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，關閉壓縮機，設備停止運行。
博醫康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*凍結并保持一段時間。
2、從冷阱中取出凍干架，將物料盤迅速轉移至壓蓋凍干架，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、經過長時間的干燥運轉，查看樣品曲線，目測樣品已*干燥，順時針轉動玻璃罩上方的壓蓋手柄，使壓蓋架上的絲杠轉動，壓蓋板下降，將瓶蓋壓入瓶中，實現真空下蓋塞。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，關閉壓縮機，設備停止運行。
博醫康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*凍結并保持一段時間，如有可能，能將干燥瓶邊緣旋轉預凍，使樣品均勻凍結在瓶壁上，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,裝好后轉動閥翼使之垂直朝下，干燥瓶與罩內連通。
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束的干燥瓶取下，請先轉動閥翼使之垂直朝上，干燥瓶與玻璃罩隔絕，與大氣連通，瓶內充氣，取下干燥瓶。
5、如果干燥瓶與托盤內樣品全部干燥結束，要先取下干燥瓶，然后充氣、關閉真空泵、真空計。取下玻璃罩，保存樣品。請勿帶凍干瓶取下玻璃罩。
六、安全操作與維護規范
?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：停電時立即關閉設備，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器表面，防止結霜粘連。
?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，影響實驗或生產效率。以下是常見問題及快速應對措施：
??1.真空度不足??
??現象??：真空泵運行但真空表顯示數值偏高（＞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
??2.樣品融化/塌陷??
??現象??：凍干后樣品出現液化或結構崩塌
??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℃）
檢查制冷系統是否正常工作
??3.制冷系統報警??
??現象??：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
環境溫度過高（＞30℃）
??解決方法??：
清理冷凝器灰塵（每月至少1次）
聯系廠家檢測制冷劑壓力
改善設備周圍通風條件
更新時間：2026-02-06
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