真空冷冻干燥机(冻干机)通过低温真空环境实现物料“固态脱水”,广泛应用于医药、食品、生物样本等领域,其规范化操作直接决定成品品质与设备寿命。以下是覆盖“预处理-冻干-后处理”的全流程操作指南,兼顾专业性与实操性。
一、冻干前预处理:奠定脱水基础
1.物料预处理:根据物料特性调整形态——液态物料(如药液、果汁)需分装至冻干盘,厚度控制在5-10mm(过厚会延长冻干时间);固态物料(如果蔬、药材)需清洗切块,预处理后将物料含水率统一控制在适宜范围(食品类约80%,医药类按制剂要求调整)。同时,对易氧化物料需通入氮气等惰性气体保护,避免成分损耗。
2.设备预检:
真空冷冻干燥机开机前检查真空泵油位(需在刻度线之间)、冷阱密封圈完整性,清洁冻干腔与托盘;启动设备空载运行,确认冷阱温度可降至设定值(如-50℃)、真空度能达到≤15Pa,排除设备故障隐患。
二、三阶段冻干操作:精准把控参数
1.预冻阶段:将物料放入冻干腔,启动程序降温,按物料特性设定参数——食品类降温速率1-3℃/min,终点温度-40℃,保温2-4h;医药生物制剂降温速率0.5-1℃/min,终点温度-60℃,保温4-6h,确保物料中自由水结晶,无游离水残留。
2.升华干燥阶段:开启真空泵将腔体内真空度抽至10-50Pa,启动加热系统,将物料温度控制在低于共晶点2-5℃(如药液共晶点-18℃,则物料温控制在-20℃左右)。此阶段需实时监测真空度与温度,避免加热过快导致冰晶融化,该阶段可脱除80%-90%水分,耗时占总流程的60%-70%。
3.解析干燥阶段:将物料温度升至20-40℃,真空度提升至1-10Pa,破坏物料中结合水的氢键,清除深层残留水分。食品类需保温3-5h,医药类需保温4-8h,**终确保成品含水率≤1%(食品)或≤0.5%(医药制剂)。
三、冻干后处理:保障成品与设备维护
1.成品出料:冻干结束后先破真空(可通入惰性气体),再取出物料,密封包装储存,避免吸潮变质。
2.设备清洁与保养:用纯水清洁冻干腔、托盘及冷阱,去除残留物料;医药领域需用75%乙醇消毒;定期更换真空泵油(每500h一次),检查密封圈老化情况,做好运行记录,延长设备使用寿命。
规范操作可较大化保留物料活性与风味,同时降低设备故障概率,为不同领域的冻干生产提供可靠保障。