真空冷冻干燥一般有5个步骤：准备冻干物料、预冻、一次升华干燥、二次解吸干燥、密封保存。其中预冻、一次升华干燥、二次解吸干燥三个阶段为冻干工艺的三个阶段。

△  北京四环起航冻干物料

　　一、准备冻干物料

　　冻干过程开始前，要将需要冻干的物料调配好，根据后续研究或保存需求分装入冻干物料盘、西林瓶或安瓿瓶中。冻干物料一般配制成固体物质含量为4%~15%的溶液。如果溶液中固体含量过少，冻干过程中物料不能附着在基质上，会被逸出的水蒸气带出或带到西林瓶胶塞上，甚至带到真空室中。

　　二、冷冻干燥过程

　　1、第一阶段：预冻

　　样品预冻过程是一个恒压降温的过程，物料溶液从初始温度冷却到凝固点温度，物料溶液凝固成固态形成冰晶，使升华气体能够从固体骨架中扩散。冷却过程中，随着温度降低，从溶液中析出冰晶体，溶液浓度降低，水与溶质达到平衡，形成共晶溶液，共晶溶液在共晶点完成冻结。此时，物料预冻阶段完成。

　　由于理论与实际的差值，预冻过程中会存在过冷度，过冷度的大小影响物料形成冰晶的大小，过冷度越大，冷却速度越快，冰晶颗粒越小，晶体较细;反之，过冷度越小，冷却速度越慢，冰晶颗粒越大，冻结形成的晶体越大，表现为粗壮的柱状晶。但过冷度过于大时，水分可能会来不及凝固成晶体，而形成非晶体形态。此时需要做退火处理。

　　第二阶段：升华干燥

　　升华干燥的目的是去除物料在预冻阶段形成的自由水(冰)，这一步骤可去除制品中80%~90%的水分。

　　升华干燥阶段首先要恒温减压抽真空，冻干舱内真空度达到一定值后，提高搁板温度，使制品温度升高，固态水升华，完成升华干燥。

　　这一阶段应尽可能提高搁板温度，提高升华效率。升华温度应接近熔点温度宜低于共熔点温度2~5℃。还要注意防止物料塌陷。随着升华干燥进行，产品出现干燥层和冻结层，上层为干燥层，下层为冻结层，两层之间的交界面是升华面。干燥层结构疏松多孔，下层冻结层升华的水汽能够顺着孔道逸出。当物料温度大于塌陷温度时，干燥层骨架坍塌，堵塞孔道，冻结层升华水汽无法逸出，搁板供给冻结层的热量有剩余，冻结层物料上升，当温度升高到共熔点以上，冻结层会发生熔化或发泡，导致冻干失败。

　　物料的崩解温度取决于物料本身的物性和保护剂的种类，应优选具有较高崩解温度的材料，使升华干燥能够在不太低的温度下进行，可减少能耗、节约时间，提高生产效率。

　　第三阶段：解吸干燥

　　升华干燥完成后，干燥物质毛细血管壁和极性基团上，仍会残留10%未被冻结的结合水。解吸干燥主要是去除结合水，使物料水分降低，维持在2%左右。

　　为提高干燥效率，物料温度需加热到较高许可温度。这一温度需根据物料活性和稳定性试验来确定，通常病毒类物料是25℃，细菌类物料是30℃，蛋白、血液制剂类物料是40℃，抗菌素类物料是60℃。不同保护剂也有很大区别，物料冻干，需进行物料崩解温度、共晶点温度、玻璃化转变温度的测量，以合理设计冻干工艺。

　　三、物料保存

　　物料干燥移除冻干箱后，需及时密封保存，防止接触空气后吸潮、萎缩。北京四环起航压盖型冻干机可选用手动或电动方式对西林瓶压盖，防止物料二次污染。

　　掌握了冻干工艺，还需要性能稳定、品质高端的设备做基础支撑。北京四环起航冻干机匠心制造、口碑作保，是您的科研好伙伴。四环起航冻干机，安心之选!