在食品、藥品以及生物體的冷凍干燥和儲藏過程中，很多因素(如化學成分、凍結速率、凍結和脫水應力、玻璃化轉變溫度、干燥固體中剩余水分、儲藏環境的溫度和濕度等)都會影響其中活性組分的穩定性，甚至會導致失活。大量的實驗研究表明，除了一些食品、人血漿、牛奶等少數物料可以直接冷凍干燥外，大多數的藥品和生物制品，都需要添加合適的冷凍干燥保護劑和添加劑，配制成混合液后，才能進行有效的冷凍干燥和儲藏。

冷凍干燥機簡稱凍干機。冷凍干燥技術是將含水物品預冷凍，然后將水在真空中升華得到干燥物品的技術方法。凍干產品易于長期保存，復水好，保持原有的生化特性。它們廣泛應用于醫藥、生物制品、食品工業、中草藥、保健品和新材料。

冷凍干燥機的組成系統：

1.冷凍干燥機控制系統:由可編程邏輯控制器、觸摸屏、外圍繼電器和傳感器組成。

2.制冷系統:由制冷壓縮機和輔助設施組成，為干燥箱和冷阱提供冷源。(在制冷系統中，除了顯示的高、低壓表外，還安裝了壓力控制器。當高壓過高時，高壓繼電器動作，壓縮機停止工作)

3.循環系統:冷凍干燥和加熱是一種依靠溫差引起物料轉移的技術。貨架的制冷和制熱是通過導熱油的傳熱來進行的。為了使導熱油在整個系統中連續循環，在管道中增加了屏蔽循環泵。

4.冷凍干燥機真空系統:由干燥箱、冷阱、真空閥、真空泵、真空管道、真空計量表管等組成。真空泵單元具有很強的抽吸能力，一方面促使干燥箱內的水分在真空下升華，另一方面系統在冷阱和干燥箱之間形成真空壓差，使得干燥箱內的水分升華并被冷阱捕獲。

 冷凍干燥是保存生物特性敏感的組織及組織成為的佳方法。冷凍干燥機適用于細菌、病毒、血漿、血清、抗體、疫苗以及藥品、微生物、酵母、生物研究用植物提取物等的干燥。包括以下兩點：
1、用于干燥保存易脫水的產品，在加水以后能夠再次恢復原材料的特性，不影響其生物活性等。
2、在非常低溫的狀態下達到干燥，蛋白質保持無水，而其他主要的化學鍵保持質的量不變通過冷凍干燥，組織、組織提取物、細菌、疫苗及血漿之類的材料，成為干燥狀態，從而不會發生酶的、細菌的及化學的改變。
而傳統高溫干燥機的缺點在于會引起材料皺縮，破壞細胞，在冰凍干燥的過程中樣品的結構不會被破壞，因為固體成份被在其位子上的堅冰支持著。在冰升華時，他會留下孔隙在干燥的剩余物質里。這樣就保留了產品的生物和化學結構及其活性的完整性。

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