凍幹機是一種利用升華原理，將含水的物質進行低溫凍結，然後在真空環境下使固體的冰直接升華成氣體除去的設備。這種設備可以得到含水非常少、具有複水性的凍幹物質，通過凍幹機設備處理可以加強物料的穩定性，能長期保存物質，防止幹燥物質的理化和生物學方麵的變性。
一、凍幹機通常由以下幾個主要組成部分構成
1、冷凍部分：這是凍幹機中最重要的組件之一。它包括一個冷凍腔體和製冷係統。冷凍腔體通常是一個密封的容器，可以容納待凍幹的物質。製冷係統通過提供低溫環境來冷凍物質。
2、升華部分：在冷凍過程完成後，冷凍腔體中的物質會進入升華部分。這個部分包括一個加熱源，通常是電熱元件或熱交換器，用於提供足夠的能量來使固態水分直接升華為氣態，而不經過液態。
3、真空係統：凍幹過程需要在真空環境下進行，以便更好地促進水分的升華。真空係統通過排除空氣並維持恰當的壓力來創建一個低壓環境。
二、原理與優勢
凍幹機的工作原理基於冷凍幹燥技術，這是一種將物料中的水分在低溫下凍結成冰，然後在真空環境下通過加熱使冰直接升華成水蒸氣的過程。相較於傳統的幹燥方法，凍幹技術具有顯著的優勢。
首先，凍幹過程中物料始終處於低溫狀態，因此可以最大限度地保留物料的原有性狀，如顏色、味道、營養成分等。這對於食品和藥品等行業來說至關重要，因為保留物料的原有性狀是確保產品品質的關鍵。
其次，凍幹過程中水分以固態直接轉化為氣態，避免了液態水在幹燥過程中可能帶來的溶解、擴散等問題，從而保持了物料的原有結構和形態。這使得凍幹技術在處理易碎、易變形的物料時具有優勢。
此外，凍幹技術還具有延長保存時間、方便攜帶和運輸、無菌環境等優點。凍幹後的物料水分含量極低，可以在沒有冷藏的條件下長期保存；同時，凍幹後的物料體積大大減小，重量輕，便於攜帶和運輸；更重要的是，凍幹過程在真空環境下進行，可以有效防止微生物的生長和繁殖，保證產品的安全性。
三、應用領域
在食品加工業中，凍幹技術被用於咖啡、茶葉、水果、蔬菜、肉類等食品的加工和保鮮。通過凍幹技術處理後的食品不僅保留了原有的營養成分和口感，而且大大延長了保質期，為消費者提供了更多健康、美味的食品選擇。
在醫藥工業中，凍幹技術被廣泛應用於藥物製劑的幹燥和保存。凍幹後的藥物製劑可以方便地儲存和運輸，同時保持了藥物的穩定性和生物利用度。此外，凍幹技術還可以用於保存生物製品如細胞、酶、抗體等，為生物技術領域的研究和應用提供了有力的支持。
在化工工業中，凍幹機也是一個常用的設備，可用於幹燥各種粉末、顆粒和纖維狀的化學製品。通過凍幹技術處理後的化學製品具有更好的穩定性和品質，可以滿足更高的生產要求。
四、不同類型凍幹機的操作步驟
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標準型凍幹機操作：
1、將樣品放入物料盤中，再將物料盤放入凍幹架上，放置並固定好樣品溫度傳感器，將凍幹架放入冷阱中，蓋好保溫蓋進行預凍，預凍到樣品*凍結並保持一段時間。
2、將預凍好的物料盤連同凍幹架一同從冷阱中取出，並將支撐盤放置在冷阱阱口上方，將凍幹架放置到支撐盤上,罩上玻璃罩。
3、擰緊充氣閥門，點擊屏幕上“真空計”按鈕，屏幕顯示真空度為110KPa，然後點擊“真空泵”按鈕開啟真空泵。真空度迅速下降，至真空度≤10Pa為正常。
4、經過長時間的幹燥運轉，查看樣品曲線，目測樣品已*幹燥，即可打開真空充氣閥後，點擊“真空泵”按鈕，真空泵停止運行。點擊“真空計”按鈕，真空計關閉。
5、取下玻璃罩，從凍幹架上取出物料盤，盤中樣品包裝後，普通配置幹燥進行完畢。點擊“製冷機”按鈕，關閉壓縮機，設備停止運行。
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壓蓋型凍幹機操作 ：
1、將注入樣品的西林瓶放入壓蓋物料盤中，再將物料盤放入凍幹架上，放置並固定好樣品溫度傳感器，將凍幹架放入冷阱中，蓋好保溫蓋進行預凍，預凍到樣品*凍結並保持一段時間。
2、從冷阱中取出凍幹架，將物料盤迅速轉移至壓蓋凍幹架，將凍幹架放置到冷阱上方，罩上玻璃罩。確保玻璃罩下端麵與“O”型密封圈*接觸。
3、擰緊充氣閥門，點擊屏幕上“真空計”按鈕，屏幕顯示真空度為110KPa，然後點擊“真空泵”按鈕開啟真空泵。真空度迅速下降，至真空度≤10Pa為正常。
4、經過長時間的幹燥運轉，查看樣品曲線，目測樣品已*幹燥，順時針轉動玻璃罩上方的壓蓋手柄，使壓蓋架上的絲杠轉動，壓蓋板下降，將瓶蓋壓入瓶中，實現真空下蓋塞。然後打開真空充氣閥後，點擊“真空泵”按鈕，真空泵停止運行。點擊“真空計”按鈕，真空計關閉。
5、取下玻璃罩，從凍幹架上取出物料盤，盤中樣品(西林瓶、包裝後，壓蓋配置幹燥進行完畢。點擊“製冷機”按鈕，關閉壓縮機，設備停止運行。
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多岐管型凍幹機操作：
1、將注入樣品的幹燥瓶放入-40℃以下的低溫冰箱中，預凍到樣品*凍結並保持一段時間，如有可能，能將幹燥瓶邊緣旋轉預凍，使樣品均勻凍結在瓶壁上，有利於加速幹燥。
2、將預凍好的物料盤連同凍幹架從冷阱中取出，並將支撐盤放置在冷阱阱口上方，將凍幹架放置到支撐盤上，罩上玻璃罩。
3、從低溫冰箱中取出預凍好的幹燥瓶，與玻璃罩上的標準管塞連接，將管塞插入凍幹瓶的中心,裝好後轉動閥翼使之垂直朝下，幹燥瓶與罩內連通。
4、擰緊充氣閥門，點擊屏幕上真空計按鈕，屏幕顯示真空度為110KPa。然後點擊“真空泵”按鈕開啟真空泵，真空度迅速下降，至10Pa以下為正常，凍幹開始。如果在凍幹的過程中需要更換更換凍幹瓶或者將幹燥結束的幹燥瓶取下，請先轉動閥翼使之垂直朝上，幹燥瓶與玻璃罩隔絕，與大氣連通，瓶內充氣，取下幹燥瓶。
5、如果幹燥瓶與托盤內樣品全部幹燥結束，要先取下幹燥瓶，然後充氣、關閉真空泵、真空計。取下玻璃罩，保存樣品。請勿帶凍幹瓶取下玻璃罩。
