冷凍干燥機是由制冷系統、真空系統、加熱系統、電器儀表控制系統所組成的機器。冷凍干燥機主要件分為干燥箱、凝結器、冷凍機組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。

起源

凍干機起源于19紀20年代的真空冷凍干燥經歷了幾十年的起伏和徘徊后，在zui后的20年中取得了長足展。入21紀，真空凍干憑借其它干燥方法*的優點，越來越受到人們的青睞，除了在藥、生物制品、食品、血液制品、活性物質域得到廣泛應用外，其應用規模和域還在不斷擴大中。為此，真空冷凍干燥將成為21紀的重要應用。

優勢

干燥的方法多種多樣，如曬干、煮干、烘干、噴霧干燥和真空干燥等,但普通干燥方法通常都在0℃以上或更的溫度下行。干燥所得的產品般都存在體積縮小、質地變硬的問題，易揮發的成分大分會損失掉，些熱敏性的物質發生變性、失活，有些物質甚至發生了氧化。因此，干燥后的產品與干燥前相比，在性狀上有很大的差別。 凍干法則基本上在0℃以下行，即在產品凍結的狀態下行，只在后期降低產品的殘余水份含量時，才讓產品升至0℃以上的溫度，但般不過40℃。在真空條件下，當水蒸汽直接升華出來后，藥物剩留在凍結時的冰架中，形成類似海綿狀疏松多孔架構，因此它干燥后體積大小幾乎不變。再次使用前，只要加入注射用水，又會立即溶解。凍干機相對常規方法，凍干法具有如下優點:

* 許多熱敏性的物質不會發生變性或失活。

* 在低溫下干燥時，物質中的些揮發性成分損失很小。

* 在凍干過程中，微生物的生長和酶的作用無法行，因此能保持原來的性狀。

* 由于在凍結的狀態下行干燥，因此體積幾乎不變，保持了原來的結構，不會發生濃縮現象。

* 由于物料中水分在預凍以后以冰晶的形態存在，原來溶于水中的無機鹽類溶解物質被均勻地分配在物料之中。升華時，溶于水中的溶解物質就析出，避免了般干燥方法中因物料內水分向表面遷移所攜帶的無機鹽在表面析出而成表面硬化的現象。

* 干燥后的物質疏松多孔，呈海綿狀，加水后溶解迅速而，幾乎立即恢復原來的性狀。

* 由于干燥在真空下行，氧氣少，因此些易氧化的物質得到了保護。

* 干燥能排除95%~99%以上的水分，使干燥后產品能長期保存而不致變質。

* 因物料處于凍結狀態，溫度很低，所以供熱的熱源溫度要求不，采用常溫或溫度不的加熱器即可滿足要求。如果冷凍室和干燥室分開時，干燥室不需熱，不會有很多的熱損失，故熱能的利用很經濟。

正所謂沒有的，真空冷凍干燥的主要缺點是成本。由于它需要真空和低溫條件，所以真空冷凍干燥機要配置套真空系統和低溫系統，因而投資費用和運轉費用都。

應用

真空冷凍干燥在生物程、藥業、食品業、材料和農副產品深等域有著廣泛的應用。

藥品冷凍干燥包括西藥和中藥兩分。西藥冷凍干燥在內已經得到了定的發展，很多較大型的制藥廠都有冷凍干燥設備。在針劑方面，冷凍干燥采用的多，提了藥量和貯存期限，給患雙方都帶來了利益。凍干藥品的品種不多，產品價格，干燥不。在中藥方面，局限在人參、鹿茸、山藥、冬蟲夏草等少量中藥材的凍干，大量的中成藥還沒有采用凍干，與外差距較大。日本幾年前就開展了"漢藥西制"，改變了中藥的熬制方法，解決了中藥不能制成針劑或片劑的傳統，也解決了中藥不治急病的難題，因此我中藥凍干及產品的研究很有潛力可挖。

在生物產品域，凍干主要用于血清、血漿、疫苗、酶、抗生素、激素等藥品的;生物化學的檢查藥品、免疫學及細菌學的檢查藥品;血液、細菌、動脈、骨骼、皮膚、角膜、神經組織及各種器官長期保存等。

設備的現狀與發展

凍干的應用和設備是分不開的，到目前為止，凍干設備的形式主要分為間歇式和連續式兩大類，設備的規模從不到平方米到幾十平方米都有。

間歇式凍干設備

間歇式凍干設備適合多品種小批量，別是在食品域適用于季節性強的食品。采用單機操作，如果臺設備發生故障，不會影響其它設備的正常運行。間歇式凍干設備便于控制物料干燥時不同階段的加熱溫度和真空度的要求。設備的制和維修保養易于行。但由于裝料、卸料、起動等操作占用時間較多，因此設備利用率低，效率也不。

連續式凍干設備

內外開始探索和使用連續式真空冷凍干燥設備。連續式設備的點是適于品種單而產量龐大、原料充足的產品，別適合漿狀和顆粒狀制品的。連續式設備容易實現自動化控制，簡化了人操作和管理，其主要缺點是成本。

隨著GMP認證的結束，產的藥用凍干設備面入了現代化階段，能齊、作可靠、性能穩定，可實現在線清洗(CIP)或蒸汽消毒滅菌(SIP)，各項標都能滿足生物制品和藥品凍干的需要。相比之下，外凍干設備的品種規格比內多，配套設備齊，節能型結構致，連續式凍干設備量大。為保證凍干產品的質量和節能，常采用凍干設備與其它干燥設備組合在起的組合凍干設備，例如噴霧凍干設備。

在未來，如何在保證產量的前提下，提冷凍干燥效率，縮短干燥時間，節約能源將是廣大凍干行業作者的目標。

凍干對于某些生物制品、藥品的制起到關鍵性作用。如麻疹疫苗和卡介苗凍干前在保冷情況下的有效期只有3個月，而卡介苗的安試驗就需耗時2個月才能成。凍干使卡介苗的活菌數經 4~5 年存放后仍保持在合格水平。凍干生物制藥中主要應用于生物、生化制品、中藥注射劑制品和熱不穩定的抗生素類制品的。