在食品、药品以及生物体的冷冻干燥和储藏过程中，很多因素(如化学成分、冻结速率、冻结和脱水应力、玻璃化转变温度、干燥固体中剩余水分、储藏环境的温度和湿度等)都会影响其中活性组分的稳定性，甚至会导致失活。大量的实验研究表明，除了一些食品、人血浆、牛奶等少数物料可以直接冷冻干燥外，大多数的药品和生物制品，都需要添加合适的冷冻干燥保护剂和添加剂，配制成混合液后，才能进行有效的冷冻干燥和储藏。

冷冻干燥机简称冻干机。冷冻干燥技术是将含水物品预冷冻，然后将水在真空中升华得到干燥物品的技术方法。冻干产品易于长期保存，复水好，保持原有的生化特性。它们广泛应用于医药、生物制品、食品工业、中草药、保健品和新材料。

冷冻干燥机的组成系统：

1.冷冻干燥机控制系统:由可编程逻辑控制器、触摸屏、外围继电器和传感器组成。

2.制冷系统:由制冷压缩机和辅助设施组成，为干燥箱和冷阱提供冷源。(在制冷系统中，除了显示的高、低压表外，还安装了压力控制器。当高压过高时，高压继电器动作，压缩机停止工作)

3.循环系统:冷冻干燥和加热是一种依靠温差引起物料转移的技术。货架的制冷和制热是通过导热油的传热来进行的。为了使导热油在整个系统中连续循环，在管道中增加了屏蔽循环泵。

4.冷冻干燥机真空系统:由干燥箱、冷阱、真空阀、真空泵、真空管道、真空计量表管等组成。真空泵单元具有很强的抽吸能力，一方面促使干燥箱内的水分在真空下升华，另一方面系统在冷阱和干燥箱之间形成真空压差，使得干燥箱内的水分升华并被冷阱捕获。

 冷冻干燥是保存生物特性敏感的组织及组织成为的佳方法。冷冻干燥机适用于细菌、病毒、血浆、血清、抗体、疫苗以及药品、微生物、酵母、生物研究用植物提取物等的干燥。包括以下两点：
1、用于干燥保存易脱水的产品，在加水以后能够再次恢复原材料的特性，不影响其生物活性等。
2、在非常低温的状态下达到干燥，蛋白质保持无水，而其他主要的化学键保持质的量不变通过冷冻干燥，组织、组织提取物、细菌、疫苗及血浆之类的材料，成为干燥状态，从而不会发生酶的、细菌的及化学的改变。
而传统高温干燥机的缺点在于会引起材料皱缩，破坏细胞，在冰冻干燥的过程中样品的结构不会被破坏，因为固体成份被在其位子上的坚冰支持着。在冰升华时，他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。

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