冷凍干燥的基本原理是基于水的三態(tài)變化 醫(yī)學教 育網收集整理 。水有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)，三種相態(tài)既可以相互轉換又可以共存。 當水在三相點（溫度為0.01℃，水蒸氣壓為610.5Pa）時，水、冰、水蒸氣三者可共存且相互平衡。在高真空狀態(tài)下，利用升華原理，使預先凍結的物料中的水分，不經過冰的融化，直接以冰態(tài)升華為水蒸汽被除去，從而達到冷凍干燥的目的。凍干制品成海綿狀、無干縮、復水性、含水分極少，相應包裝后可在常溫下長時間保存和運輸。 由于真空冷凍干燥具有其它干燥方法無可比擬的優(yōu)點，因此該技術問世以來越來越 受到人們的青睞，在醫(yī)藥、生物制品和食品方面的應用已日益廣泛。血清、菌種、中西醫(yī)藥等生物制品多為一些生物活性物質，真空冷凍干燥技術也為保存生物活性提供了良好的解決途徑。
真空冷凍干燥技術在生物工程、醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、材料科學和農副產品深加工等領域有著廣泛的應用?！∷幤防鋬龈稍锇ㄎ魉幒椭兴巸刹糠?。西藥冷凍干燥在國內已經得到了一定的發(fā)展，很多較大型的制藥廠都有冷凍干燥設備。在針劑方面，冷凍干燥工藝采用的比較多，提高了藥品質量和貯存期限，給醫(yī)患雙方都帶來了利益。但目前凍干藥品的品種不多，產品價格高，干燥工藝不。
在中藥方面，目前還只局限在人參、鹿茸、山藥、冬蟲夏草等少量中藥材的凍干，大量的中成藥還沒有采用凍干工藝，與國外差距較大。日本幾年前就開展了“漢藥西制”，改變了中藥的熬制方法，解決了中藥不能制成針劑或片劑的傳統(tǒng)，也解決了中藥不治急病的難題，因此我國中藥凍干工藝及產品的研究很有潛力可挖。
冷凍干燥機是由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、電器儀表控制系統(tǒng)所組成的機器。冷凍干燥機主要部件分為干燥箱、凝結器、冷凍機組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。
干燥的方法多種多樣，如曬干、煮干、烘干、噴霧干燥和真空干燥等,但普通干燥方法通常都在0℃以上或更高的溫度下進行。干燥所得的產品一般都存在體積縮小、質地變硬的問題，易揮發(fā)的成分大部分會損失掉，一些熱敏性的物質發(fā)生變性、失活，有些物質甚至發(fā)生了氧化。因此，干燥后的產品與干燥前相比，在性狀上有很大的差別。 凍干法則基本上在0℃以下進行，即在產品凍結的狀態(tài)下進行，只在后期降低產品的殘余水份含量時，才讓產品升至0℃以上的溫度，但一般不超過40℃。在真空條件下，當水蒸汽直接升華出來后，藥物剩留在凍結時的冰架中，形成類似海綿狀疏松多孔架構，因此它干燥后體積大小幾乎不變。再次使用前，只要加入注射用水，又會立即溶解。
冷凍式干燥機工作原理是指由熱交換系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)三部分組成的原理。壓縮空氣首入預冷卻器進行氣-氣或氣-水的熱交換，除去一部分熱能，然后進入冷熱空氣交換器，和已經從蒸發(fā)器出來被冷卻到壓力露點的冷空氣進行熱交換，使壓縮空氣的溫度進一步降低。
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