冷
冻
干
燥
工
艺
流
程
及
其
应
用
             
           
冷冻干燥工艺的原理及特点…………………
真空冷冻干燥机组成…………………………
冷冻干燥工艺……………………………………
食品冷冻干燥技术的运用……………………
冻干食品的特点…………………………………
我国食品冻干技术面临的问题………………
冷冻干燥工艺的应用前景……………………
结论…………………………………………………
参考文献……………………………………………
冷冻干燥工艺流程及其应用
1 冷冻干燥工艺的原理及特点
真空干燥箱使用方法
1.1冷冻干燥工艺原理
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从固体中升华出来，而物质本身留在冻结的冰架子中，从而使得干燥制品不失原有的固体骨架结构，保持物料原有的形态,且制品复水性极好。然后在适当的温度和真空度下进行冰晶升华干燥，等升华结束后再进行解吸干燥，除去部分结合水，从而获得干燥的产品的技术。冷冻干燥过程可分为制品准备、预冻、一次干燥（升华干燥）、二次干燥（解吸干燥）、和密封保存五个步骤。利用冷冻干燥目的是为了贮存潮湿的物质，通常是含有微生物组织的水溶液，或不含微生物组织的水溶液。产品在冻结之后置于一个低水气压下,这时包含冰的升华,直接由固态在不发生熔化的情况下变成汽态。与其他干燥方式相比避免了化学、物理和酶的变化，从而确保了制品物性在保存时不易改变。实际需要的低水汽压是靠真空的状况下达到的。
    图1：水的平衡相图
1.2冷冻干燥工艺存在的优缺点
1.2.1冷冻干燥工艺的优点
（1）冷冻干燥的过程中样品的结构不会被破坏,因为固体成分被在其位置上的坚冰支持着,在冰升华时会留下孔隙在干燥的剩余物质里。这样就保留了产品的生物和化学结构及其活性的完整性;
（2）蛋白多肽类药物在高温下容易变性,造成干燥后生物活性的降低;冷冻干燥的过程是在低温状态下进行的,工艺过程对组分的破坏程度小,热畸变极其微弱,对不耐热药物特别是蛋白质多肽类药品非常适合[1];
（3）冷冻干燥的药剂为液体,定量分装比粉剂或片剂精度高;用无菌水溶液调配且通过除菌过滤、灌装,杂质微粒小、无污染。制品为多孔结构,质地疏松,较脆,复水性能好,重复再溶解迅速完全,便于临床使用;
（4）冻结物干燥前后形状及体积不变化;干燥后真空密封或充氮密封,消除了氧化组分的氧化作用。
1.2.2冷冻干燥工艺的缺点
（1）设备造价高,干燥速率低,能耗高。
（2）工艺时间长（典型的干燥过程周期需要20小时左右）。
（3）生产成本高，能耗大 。
（4）生物活性物质采用冻干制剂主要是为了保持活性,但配料选择不合理，工艺操作不合理，冻干设备选择不适当都可能在冻干制剂制备过程中失活,导致产品前功尽弃,这是生产冻干制剂的关键,需进行基础研究和针对特定产品反复试验。
  （5）溶剂不能随意选择,只限于水或一些冰点较高的有机溶剂,所以很难制备某种特殊的晶型,有时冻干品在复水溶解时会出现浑浊现象,这些均为开发冻干制剂所必须考虑和实验研究的。
2真空冷冻干燥机组成
冷冻干燥机主要由干燥箱、冷凝器（捕水器）、加热系统、真空系统、制冷系统和电气控制系统六大部件组成。
            图2：真空冷冻干燥机结构组成
2.1干燥箱
干燥箱是一种能抽真空和加热的密闭器，物料的升华干燥过程是在干燥室内完成的，物料是
放在干燥室内搁板上的不锈钢托盘内的，按每平方托盘面积8～12公斤的比例装料[2]，每一层搁板上都有一个可供测量物料温度的探头，用以监测整个冻干过程中的物料温度，门采用橡胶密封条，门要求制作的十分严密可靠，否者不能达到预期的真空度。