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现代冻干技术
岳兵
为了生存,人类摄取食物需要水分;
为了生存,人类保存食物必须去除水分;
为了更好地生存,人类很多生活资料必须彻底地去除水分。
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干燥是保持物质不致腐败变质的方法之一。干燥的方法许多,如晒干、煮干、烘干、
喷雾干燥和真空干燥等。但这些干燥方法都是在 0℃以上或更高的温度下进行。干燥所得
的产品,一般是体积缩小、质地变硬,有些物质发生了氧化,一些易挥发的成分大部分会
损失掉,有些热敏性的物质,如蛋白质、维生素会发生变性。微生物会失去生物活力,干
燥后的物质不易在水中溶解等,更谈不上外观或性能的恢复,因此干燥后的产品与干燥前
相比在性状上有很大的差别。
冷冻干燥就是把含有大量水分的物质,预先进行降温冻结成固体,然后在真空的条件
下使水蒸汽直接升华出来,而物质本身剩留在冻结时的冰架中,因此它干燥后体积不变,
疏松多孔







冻干过程
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,因此对于许多热敏性的物质特别适用。如蛋白质、微生物之
类不会发生变性或失去生物活力。食品的营养成分和风味损失很少,可以最大限度地保留
原有的成分、味道、色泽和芳香。因此在医药、食品、植物学等方面得到广泛地应用。

,物质中的一些挥发性成分损失很小,适合一些化学产品,药品和食
品干燥。
,微生物的生长和酶的作用无法进行,因此能保持原来的性状。
,因此体积几乎不变,保持了原来的结构,不会发生浓
缩现象。


2
所以,在考古,档案保存方面也有特定的应用价值。
,形成稳定的固体骨架,所以水分升华以后,固体
骨架基本保持不变、干制品不失原有的固体结构,保持着原有形状,多孔结构的制品呈海
绵状具有很理想的速溶性和快速复水性。
冻干后的产
品结构

,原来溶于水的无机盐之类的溶解物质
被均匀分配在物料之中。升华时溶于水中的溶解物质就地析出,避免了一般干燥方法中因
物料内部水分向表面迁移所携带的无机盐在表面析出而造成表面硬化。
,氧气极少,因此一些易氧化的物质得到了保护,同时因低温
缺氧能灭菌或抑制某些细菌的活动。
95-99%以上的水份,使干燥后产品能长期保存而不致变质。因脱水彻底、
重量轻、适合长途运输和长期保存。在常温下采用真空包装保质期可达 3—5 年。冷冻干
燥是保存生物特性敏感的组织及组织成份的最佳方法。因此,冷冻干燥目前在医药工业,
食品工业,科研和其他部门得到广泛的应用。
,冻干过程长,产品成本高,但
由于冻干后产品重量减轻运输费用减少了,能长期贮存,减少了物料变质损失,对某些农
副产品深加工后减少了资源的浪费,提高了自身的价值。例如干血浆、干粉针剂。


生物制品:活性疫苗或血液制品,如:活菌菌苗---卡介苗,活毒疫苗—狂犬疫苗。
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冻干人血浆是采取健康人血,加入抗凝剂经离心分离,取上清在-30℃下旋冻成固体,再
经真空升华除去水份制成。

西药生产:以抗生素为主、维生素。
优点:
1)药液在冻干前分装,方便、准确、可实现连续化;
2)处理条件温和,在低温低压下干燥;可避免高温高压下的分解变性,蛋白质不会变性;
3)含水量低,冻干产品含水量一般在 1%~3%。真空,可通 N2 保护,产品不易被氧化,有
利于长途运输和长期保存;
4)产品外观优良,为多孔疏松结构,颜色基本不变,复水性好能迅速吸水还原成冻干前状
态;
5)冻干设备封闭操作洁净度高,减少杂菌和微粒的污染,缺氧的条件可起到灭菌和抑制细
菌活力
冻干制剂的生产过程包括
□药液准备
□预冻(冻结)
□一次干燥(升华干燥)
□二次干燥(解吸干燥)
□密封保存
中药生产:人参鹿茸灵芝等。中药针剂


利用冻干技术可以长期保存血液、动脉、骨骼、皮肤、角膜和神经组织等各种器官。因
为在冻干时生物体细胞末被破坏,冻干后的生物体保存起来仍像原来那样具有生命力,如
果再复水,生物体又复活。例如冻干骨骼、可使骨组织保持在固态,蛋白质变性最小,并
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保持酶的活性,可以贮存在室温或冰箱中长达 2 年,临床证明用冻干骨再植能复原为正常
骨质生理特性,效果良好。
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