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实验型冻干机是通过“冷冻-升华”的物理过程工作的
点击次数：43 更新时间：2025-06-05
在生物制药、食品研发、材料科学等领域，如何长期保存易变质样品并保持其活性或结构完整性，始终是科研人员关注的重点。实验型冻干机通过“冷冻-升华”的物理过程，将含水样品中的水分以冰晶形式直接升华为气态，从而获得干燥、疏松且稳定的冻干产物。这一技术不仅可延长样品保质期，还能保留其生物活性、营养成分或物理特性，成为实验室样品预处理的重要工具。
实验型冻干机的核心价值在于其“低温脱水”与“活性保护”的双重能力。在冻干过程中，样品首先被冷却至共晶点以下，使水分冻结成冰晶；随后，通过真空系统降低腔体压力，使冰晶直接升华为水蒸气，绕过液态水的相变过程。这一过程避免了高温对热敏性成分(如蛋白质、酶、益生菌)的破坏，同时防止了传统干燥方法(如热风烘干)导致的样品收缩、变形或氧化。例如，在疫苗研发中，冻干技术可将液态疫苗转化为粉末状，既便于运输储存，又能在复溶后恢复原有活性；在食品领域，冻干水果可保留90%以上的维生素和天然色泽，且复水后口感接近新鲜食材。
实验型冻干机的操作流程通常分为预冻、升华干燥和解析干燥三个阶段。
预冻阶段：样品需在-40℃至-80℃的低温下冻结，确保水分以冰晶形式均匀分布。这一步骤对冻干效果至关重要，可能导致升华过程中样品塌陷或活性损失。
升华干燥阶段：在真空环境下，通过加热板为样品提供少量热量(通常不超过共晶点温度)，使冰晶直接升华为水蒸气。此阶段需严格控制温度与真空度，避免样品过热或升华速率过快。
解析干燥阶段：当大部分冰晶升华后，样品中仍残留少量结合水。此时需进一步提高温度(通常至20-40℃)，以去除这些吸附水，确保冻干产物的含水率低于5%。
整个过程无需人工干预，仪器通过预设程序自动完成各阶段切换，用户仅需装载样品并启动程序即可。
实验型冻干机专为实验室场景设计，其结构紧凑、占地面积小，适合放置在通风橱或超净台旁使用。尽管体积小巧，但其功能却毫不妥协：
冷阱系统：内置的冷阱可快速捕获升华产生的水蒸气，防止其进入真空泵导致损坏。冷阱温度通常低于-50℃。
真空系统：通过机械泵或分子泵将腔体压力降至10-100帕斯卡，为升华过程提供低压环境。部分机型配备真空度传感器，可实时监测并调整抽气速率。
样品架设计：采用不锈钢或铝合金材质，支持放置安瓿瓶、西林瓶、培养皿等多种容器，满足不同样品的冻干需求。
控制系统：配备彩色触摸屏，用户可直观设置冻干曲线(温度、时间、真空度)、查看运行状态，并导出历史数据用于分析。
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刘先生
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