中试冻干机的冷冻干燥就是把含有大量水分物质,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,因此它干燥后疏松多孔体积不变。引起产品本身温度的下降而减慢升华速度,为了增加升华速度,缩短干燥时间,要对产品进行适当加热。整个干燥是在较低的温度下进行的。
冻干机的冻干过程是一个由低温逐渐缓慢升温的过程,如果升温过快、温度过高,容易导致冻干产品外观崩塌、品相不佳,冻干过程分为:预冻、升华干燥、解析干燥等三个阶段。
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。
冻干机的整个冻干过程都是在低温低压环境下进行,冻干方式能有效地保留冻干产品的热敏性成分及原有生物特性。因此冻干一次一般需要24小时左右,具体冻干产品也有所不同,如果是结晶点低的生物制品,一般需要三十几个小时。
对冻干制品的质量要求是:生物活性不变、外观色泽均匀、形态饱满、结构牢固、溶解速度快,残余水分低。要获得高质量的制品,对冻干的理论和工艺应有一个比较全的了解。冻干工艺包括预冻、升华和再冻干三个分阶段。合理而有效地缩短冻干的周期在工业生产上具有明显的经济价值。