物料裝入凍干箱之后開始進(jìn)行凍干。凍干過程中最重要的參數(shù)是物料的溫度和凍干箱內(nèi)的壓力。凍干曲線就是凍干過程中無聊的溫度、壓力隨時(shí)間變化隨時(shí)間變化的曲線。實(shí)踐中凍干曲線常用隔板溫度（或箱內(nèi)空間溫度）與時(shí)間的關(guān)系曲線來表示。為監(jiān)測(cè)凍干過程的主要參數(shù)，一般冷凍干燥機(jī)均能自動(dòng)記錄隔板溫度、物料溫度、水氣冷凝器溫度、凍干箱內(nèi)壓力等參數(shù)與時(shí)間的關(guān)系曲線。

     凍干曲線的形狀與產(chǎn)品性能、能裝多少、分裝容器種類、設(shè)備條件等許多因素有關(guān)系。即使是同一產(chǎn)品，生產(chǎn)廠家不同，凍干曲線也完全一樣。生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)各自的組成部分，凍干工藝過程的主要參數(shù)如下。

一   預(yù)凍溫度

   預(yù)凍溫度必須低于物料的共晶點(diǎn)（共熔點(diǎn)）溫度5-10℃。每種物料的共晶點(diǎn)溫度都需測(cè)量，一般為生物物料共晶點(diǎn)溫度在-30℃左右。

二   預(yù)凍時(shí)間

   物料的結(jié)凍過程是一個(gè)放熱過程，需要一定的時(shí)間，達(dá)到規(guī)定的預(yù)凍溫度之后，還需要保持一定的時(shí)間。為使整箱全部結(jié)凍，一般在達(dá)到規(guī)定的預(yù)凍溫度后，還需要保持2h左右的時(shí)間。

三   預(yù)凍速率

緩慢凍結(jié)產(chǎn)生的冰晶較大，快速凍結(jié)產(chǎn)生的冰晶較小，對(duì)于生物細(xì)胞，緩冷對(duì)生命體型影響大，速冷影響小。從冰點(diǎn)到物質(zhì)的共晶點(diǎn)溫度之間也需要快冷，否則容易使蛋白質(zhì)變性，生命體死亡，被稱為溶質(zhì)效應(yīng)。結(jié)凍時(shí)形成的冰晶大小影響干燥速率和干燥后產(chǎn)品的溶解度。大冰晶利于升華，但干燥后溶解慢，小冰晶升華慢，干燥后溶解快，能反映出產(chǎn)品的原來結(jié)構(gòu)。

因此，需要實(shí)驗(yàn)一個(gè)合適的冷卻速率，使物料具有較高的存活率，較好的物理性和溶解度，且利于干燥過程中的升華。

四  生化階段物料的溫度

    物料的生化過程是一個(gè)吸熱過程，1g冰變成1g蒸氣大約需要吸收2803J左右的熱量，因此升華過程中必須對(duì)物料的溫度不能超過共晶點(diǎn)溫度，如果升華過程中物料溫度低于共晶點(diǎn)太多，則升華速率降低，升華階段所需的時(shí)間就增加；如果物料溫度高于共晶點(diǎn)溫度，則物料會(huì)發(fā)生熔化干縮現(xiàn)象，因此要控制物料溫度接近共晶點(diǎn)溫度，但又低于共晶點(diǎn)溫度。

五   升華階段的隔板溫度

     升華物料的熱量來源于隔板，因此控制隔板的溫度就能達(dá)到控制物料溫度的目的。隔板溫度是根據(jù)物料溫度、凍干箱壓力、冷凝器的溫度來決定的。如果升華過程中，物料的溫度低于共晶點(diǎn)額定和崩解溫度，凍干箱內(nèi)的壓力低于真空?qǐng)?bào)警規(guī)定的壓力，冷凝器溫度低于-40℃，則隔板面積可以繼續(xù)升高。如果隔板溫度升高到某一程度之后，物料溫度已接近共晶點(diǎn)溫度或崩解點(diǎn)溫度，或凍干箱內(nèi)壓力已接近報(bào)警規(guī)定的壓力，或冷凝器的溫度回升到-40℃以上，則隔板的加熱器不可再繼續(xù)升高。

六   升華階段的壓力

      升華階段凍干箱內(nèi)的壓力應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)。壓力太低對(duì)傳熱不利，當(dāng)壓力低于10Pa時(shí)，氣體的對(duì)流傳熱效應(yīng)，可以忽略不計(jì)；而壓力高于10Pa時(shí)，氣體對(duì)流傳熱明顯增加。在同樣隔板溫度下，壓力高于10Pa時(shí)，物料容易得到熱量，升華速率較高。當(dāng)壓力太高時(shí)，物料傳質(zhì)速率降低，升華減慢，消耗熱量減少，物料本身溫度升高，一旦高于共晶點(diǎn)溫度時(shí)，物料發(fā)生局部融化。生物制品凍干的質(zhì)量要求嚴(yán)格，壓力宜低一些，一般在10-30Pa為宜。

七  升華時(shí)間

1. 物料的品種。有些物料容易升華，有些物料不容易升華。共晶點(diǎn)和崩解點(diǎn)均比較高的物料由于可以加熱到較高的溫度，升華快，升華時(shí)間就較短。

2. 物料分裝的厚度。一般為凍干的正常升華速度大約1mm/h,因此分裝厚度越大的時(shí)候，升華時(shí)間較長(zhǎng)。

3. 瓶口的阻力。瓶口較大，無異物阻擋，則升華快。反之（如安瓿），并有異物時(shí)（如紗布、棉花、帶缺口的橡皮塞等）升華較慢。

4. 升華時(shí)提供的熱量。升華時(shí)若提高的熱量不足，則會(huì)減慢升華速率，延長(zhǎng)升華時(shí)間。當(dāng)然，熱量也不能提供過多。

5. 冷凍干燥機(jī)本身的性能。不同的冷凍干燥機(jī)的真空度不同，冷凝器的溫度和吸附面積不同，因此升華時(shí)間亦有差別，性能良好的設(shè)備升華時(shí)間較短。

八  解吸階段物料溫度和隔板溫度

     在解析階段由于物料內(nèi)不再存在結(jié)冰，因此物料速度可以迅速地上升到最高許可溫度，并在該溫度下一直維持到凍干結(jié)束。迅速提高物料的溫度對(duì)降低物料殘余水分和縮短干燥時(shí)間有利，最高許可溫度視物料品種決定。生物制品中的病毒性物料為50℃，細(xì)菌性物料為30℃，血清與血漿為40℃，抗菌素和食品可達(dá)50-60℃。因此，不應(yīng)使物料溫度超過最高允許溫度，由于傳熱的溫度差，一般隔板溫度可比物料溫度略高幾度。

九   解吸階段的壓力

     當(dāng)干燥進(jìn)入解吸階段，由于物料內(nèi)的冰已經(jīng)升華完畢，因此水蒸氣壓力明顯下降，水氣冷凝器由于吸附水蒸氣的量少，溫度也下降，使系統(tǒng)內(nèi)的水蒸氣壓力進(jìn)一步下降，這樣系統(tǒng)的總壓力往往低于10Pa，顯然對(duì)物料溫度迅速上升到最高允許溫度，縮短干燥時(shí)間，在解吸階段的初期要對(duì)凍干壓力進(jìn)行控制，一般在20-30Pa左右。

     一旦物料溫度達(dá)到了最高允許溫度之后，為了進(jìn)一步降低物料內(nèi)含水量就應(yīng)建立高真空，因此這時(shí)應(yīng)停止使用真空調(diào)節(jié)裝置，使凍干箱恢復(fù)高真空，并一直維持到凍干結(jié)束為止。這樣使物料中的含水量降低到出箱時(shí)的要求，同時(shí)也為凍干結(jié)束時(shí)的真空壓塞做好準(zhǔn)備。

十   解吸時(shí)間

1. 物料的品種：最高允許溫度較高的物料。由于維持溫度高，解吸干燥階段的時(shí)間較短。

2. 含水量的要求：含水量要求低時(shí)，解吸干燥的時(shí)間較長(zhǎng)。含水量的高低應(yīng)有利于產(chǎn)品的長(zhǎng)期存放，過高和過低均不利于產(chǎn)品的長(zhǎng)期存放。

3. 是否采用壓力控制：如果在解吸階段采用壓力控制，則改進(jìn)了傳熱，使物料達(dá)到最高允許溫度的時(shí)間縮短，則解吸干燥的時(shí)間較短。

4. 冷凍干燥機(jī)的性能：冷凍干燥機(jī)板層溫差小，真空度高，冷凝器溫度低，則解吸干燥的時(shí)間較短。

     根據(jù)以上的凍干三階段分析，整個(gè)凍干曲線就可以制定出來，然后與凍干曲線相同步，制訂出設(shè)備的運(yùn)行時(shí)序，這樣某一產(chǎn)品的動(dòng)凍干程序就制定完畢。凍干程序一旦制定之后，如果凍干過程是采用手動(dòng)操作，則操作人員便可按照程序的內(nèi)容，逐一控制冷凍干燥機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，直到凍干結(jié)束。并根據(jù)凍干出來產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行分析，對(duì)凍干程序作某些修正以獲得一個(gè)成熟的凍干程序。

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