冷冻干燥过程中水的形态变化

1、冷冻干燥过程中水的形态变化：含有大量水分的生物制品首先冻结成固体，是水的凝固变化；然后在真空状态下由固态冰直接升华成水蒸汽，是水的升华变化；水蒸汽又在冷凝器内凝华成冰霜，这是水的凝华变化，干燥结束后冰霜熔化排出，这是水的熔化变化。

2、冻干过程有二个放热过程和二个吸收过程：液体生物制品放出热量凝固成固体生物制品为放热过程；固体生物制品在真空下吸收热量升华成水蒸汽为吸热过程；水蒸汽在冷凝器中放出热量凝华成冰霜为放热过程；冻干结束后冰霜在冷凝器中吸收热量熔化成水为吸热过程。

又称升华干燥。将含水物料冷冻到冰点以下，使水转变为冰，然后在较高真空下将冰转变为蒸气而除去的干燥方法。

含水的生物样品，经过冷冻固定，在低温高真空的条件下使样品中的水分由冰直接升华达到干燥的目的，在干燥的过程中不受表面张力的作用，样品不变形。

真空冷冻干燥技术是将湿物料或溶液在较低的温度（－10℃～－50℃）下冻结成固态，然后在真空（1.3～13帕）下使其中的水分不经液态直接升华成气态，最终使物料脱水的干燥技术。

 冷冻干燥的基本原理是基于水的三态变化。

水有固态、液态和气态，三种状态既可以相互转换又可以共存。

 当水在三相点（温度为0.01℃，水蒸气压为610.5Pa）时，水、冰、水蒸气三者可共存且相互平衡。在高真空状态下，利用升华原理，使预先冻结的物料中的水分，不经过冰的融化，直接以冰态升华为水蒸汽被除去，从而达到冷冻干燥的目的。冻干制品呈海绵状、无干缩、复水性好、含水分极少，相应包装后可在常温下长时间保存和运输。由于真空冷冻干燥具有其它干燥方法的优点，因此该技术问世以来越来越 受到人们的青睐，在医药、生物制品和食品方面的应用已日益广泛。血清、菌种、中西医药等生物制品多为一些生物活性物质，真空冷冻干燥技术也为保存生物活性提供了良好的解决途径。