凍干機冷凍干燥是指通過升華從凍結(jié)的生物產(chǎn)品中去除水分或其他溶劑的過程。升華指的是溶劑，比如水，像干冰一樣，不經(jīng)過液態(tài)，從固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的過程。凍干機冷凍干燥得到的產(chǎn)物稱作凍干物(lyophilizer)，該過程稱作凍干。傳統(tǒng)的干燥會引起材料皺縮，破壞細(xì)胞。在冰凍干燥過程中樣品的結(jié)構(gòu)不會被破壞，因為固體成份被在其位置上的堅冰支持著。在冰升華時，它會留下孔隙在干燥的剩余物質(zhì)里。這樣就保留了產(chǎn)品的生物和化學(xué)結(jié)構(gòu)及其活性的完整性。

一、凍干機的溫度

1.露點溫度

空氣在氣壓和水汽含量恒定的情況下，冷卻到飽和時（即空氣中的水蒸氣變?yōu)槁吨闀r）的溫度稱之為凍干機的露點溫度。凍干機的露點溫度受三個條件的限制：蒸發(fā)器的換熱面積不能無限增大；氣水分離器的分離效率達(dá)不到99%；蒸發(fā)器的溫度有冰點底線。一般來講，凍干機的露點溫度范圍為2-10℃。

2.蒸發(fā)溫度

凍干機內(nèi)的制令劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)時的溫度稱為凍干機的蒸發(fā)溫度。通過提高蒸發(fā)溫度可以提高凍干機的制冷系數(shù)。蒸發(fā)溫度不是能夠隨意升高的，一般情況下，都是在滿足使用者需求的情況下，盡可能提高凍干機的蒸發(fā)溫度，以達(dá)到節(jié)能的效果。

3.冷凝溫度

凍干機內(nèi)的制令劑在冷凝器中冷凝時的溫度稱為凍干機的冷凝溫度。通過降低冷凝溫度可以提高凍干機的制冷系數(shù)。但冷凝溫度也不是能夠隨意降低的，它的高度是由冷卻介質(zhì)來決定的。

凍干機能夠承受的壓縮空氣進(jìn)氣溫度是多少?

一般來講，凍干機的壓縮空氣進(jìn)氣溫度以不超過38℃為宜，進(jìn)氣溫度過高的話，就會是空氣壓縮機的工作負(fù)荷增大，同時壓縮空氣中的水蒸氣含量也將增加。因此，如若空氣壓縮機的排氣溫度超過了38℃，就需在空氣壓縮機的下游設(shè)置后部冷卻器，以使得壓縮空氣的進(jìn)氣溫度降至規(guī)定值。

在實驗室中，凍干有很多不同的用途，它在許多生物化學(xué)與制藥應(yīng)用中是的。它被用來獲得可長時期保存的生物材料，例如微生物培養(yǎng)、酶、血液、與藥品，除長期保存的穩(wěn)定性以外，還保留了其固有的生物活性與結(jié)構(gòu)。為此，凍干被用于準(zhǔn)備用做結(jié)構(gòu)研究(例如電鏡研究)的組織樣品。凍干機冷凍干燥也應(yīng)用于化學(xué)分析中，它能得到干燥態(tài)的樣品，或者濃縮樣品以增加分析敏感度。凍干使樣品成分穩(wěn)定，也不需改變化學(xué)組成，是理想的分析輔助手段。凍干機冷凍干燥可以自然發(fā)生。在自然情況下，這一過程緩慢而且不可預(yù)測。通過冷凍干燥系統(tǒng)，人們改進(jìn)、細(xì)分了很多步驟，加速了這一過程。