凍干制品呈海綿狀、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。因為真空冷凍干燥方法具有其它干燥方法*的優(yōu)點，因此該技術受到人們的青睞，并且在醫(yī)藥、生物制品和食品等方面的應用已日益廣泛。此外，血清、菌種、中西醫(yī)藥等生物制品多為一些生物活性物質(zhì)，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。
冷凍干燥的基本原理是在高真空狀態(tài)下，利用升華原理，使預先凍結的物料中的水分，不經(jīng)過冰的液態(tài)融化，直接以冰態(tài)升華為水蒸汽被除去，從而達到干燥的目的。
凍干機是利用冷凍干燥的基本原理來實現(xiàn)干燥的設備，凍干機主要是由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)所組成。它的工作原理是將被干燥的物品先凍結成固態(tài)，然后在真空條件下使物品中的固態(tài)水(冰)直接升華成氣態(tài)，從物品中排除，從而使物品干燥。
但要獲得高質(zhì)量的凍干制品，操作人員需要對凍干的理論和工藝有一個比較全面的了解，凍干工藝過程一般來講包括預凍、一次升華干燥和二次解吸干燥三個分階段。合理而有效地優(yōu)化凍干工藝，并縮短凍干周期在工業(yè)生產(chǎn)上具有明顯的經(jīng)濟價值。
凍干機按照規(guī)格大小一般分為實驗型凍干機、中試凍干機、生產(chǎn)型凍干機。小型實驗型凍干機主要是應用于實驗室進行初步的凍干實驗為主，中試型凍干機主要是應用于凍干工藝的摸索，也可應用于初步的小型加工生產(chǎn)，生產(chǎn)型凍干機主要是應用于工廠規(guī)模化生產(chǎn)等。
以注射用心肌肽凍干工藝為例講解一下凍干工藝的探索。就中試凍干機對可能影響注射用心肌肽凍干工藝的多種因素進行了實驗研究(20支每批),通過對溶液配制、預冷凍、冷凍干燥中升溫速率和形式等各因素的研究,得到一個初步優(yōu)化的工藝路線,該工藝路線將原凍干周期由78小時縮短至45小時,同時將批內(nèi)質(zhì)量偏差由2%降至1.5%。通過多次摸索實驗，發(fā)現(xiàn)對注射用心肌肽凍干工藝影響大的四個因素:灌裝量、進料方式、一次升華慢速段時間、一次升華高速段時間。接下來對真空度、摻氣量、一次升華慢速段時間、一次升華高速段時間這四個因素進行多次摸索試驗,考察其對注射用心肌肽凍干工藝的協(xié)同影響,并得到一條進一步優(yōu)化的凍干路線。之后,將這一工藝應用于中試實驗中(300支每批),在中試水平進行進一步調(diào)整和優(yōu)化。終,將該工藝應用于工業(yè)實際放大中(10000支每批),并成功解決前面生產(chǎn)周期長、批內(nèi)質(zhì)量偏差大等問題。
用戶使用生產(chǎn)型凍干機之前需要摸索凍干工藝，就會先使用中試凍干機摸索總結出成熟凍干工藝，然后無縫對接到生產(chǎn)型凍干機上。真正能模擬凍干工藝曲線的中試型凍干機是以硅油為加熱介質(zhì)，外形上看以方艙為主，凍干面積大。硅油為介質(zhì)的凍干機，制冷和制熱過程都非常可靠，溫度可控，不會對物料造成傷害。
