對于真空冷凍干燥法,，之前一直覺得升華是比較重要的,，而經(jīng)過大量的實驗人員的探索和隨著凍干理論的不斷完善發(fā)現(xiàn)預(yù)凍過程在很大程度上決定了干燥過程的快慢和凍干產(chǎn)品的質(zhì)量，預(yù)凍是非常重要的，也是比較難控制的,，有很多不可控因素,，如制品自身晶核形成的速率。
我們都知道：降溫速率越大,，溶液的過冷度和過飽和度愈大,，臨界結(jié)晶的粒度則愈小，成核速度越快,，容易形成顆粒較多尺寸較小的細晶,。因而冰晶升華后，物料內(nèi)形成的孔隙尺寸較小,，干燥速率低,，但干后復(fù)水性好；相反,，慢速凍結(jié)容易形成大顆粒的冰晶,，冰晶升華后形成的水氣逸出通道尺寸較大，有利于提高干燥速率,，但干后復(fù)水性差,。這樣說當(dāng)然沒有錯，可是不要忘記,，這種理論是在受熱均勻的前提下得出來的,，然而實際上凍干的時候凍干機提供的熱量確不是那么均勻，所謂快凍慢凍,，并不是我們監(jiān)測或者觀察到的板層的溫度降的快慢這么簡單,。其實真正的預(yù)凍速度嚴(yán)格來說，應(yīng)該如有的專家說的分為以下寄來：1,、板溫降得較快，且板層溫度比制品品溫低很多,，則制品底部先凍結(jié)產(chǎn)生結(jié)晶,，但上部液體仍較熱，所以不至于瞬間全部結(jié)晶,，結(jié)晶會緩慢生長,，因此這就屬于慢凍的效果。2,、板層溫度降得較慢,，板溫與品溫相差不大，則制品整體均勻降溫,，并形成過冷,，當(dāng)能量積累足夠時，瞬間全部結(jié)晶，得到了快凍的效果,。3,、板溫降得很慢，并在低于共熔點的適宜溫度保持（或緩慢降溫）,，則制品形成較小的過冷度,，液體中先出現(xiàn)少量結(jié)晶，繼續(xù)降溫結(jié)晶生長,，得到大結(jié)晶,，這即是真正的慢凍。4,、制品浸入超低溫環(huán)境（如液氮）,，整體瞬間結(jié)晶，形成極細小的晶體（或處于無定形態(tài)）,，這即是真正的快凍,。之所以應(yīng)該這么劃分，因為這些都是針對制品的降溫速度來說的,，制品降溫快慢才是決定凍干的主要因素,，而實際我們控制的是板層溫度，是通過板層溫度間接控制制品溫度的,，所以必須知道制品的實際降溫速度,。
生物制品和藥品一般都是采用瓶凍的凍干方法的，瓶凍的受熱不均勻現(xiàn)象相對來說比較明顯,。根據(jù)對瓶裝制品擱板預(yù)凍過程的研究,，樣品初溫越高，料液上下部分的溫度梯度越大,，冰晶生長速度越慢,。溶液若慢速降溫，則形成冰晶比較粗大,，冰界面由下向上推進的速度慢,，溶液中溶質(zhì)遷移時間充足，溶液表面凍結(jié)層溶質(zhì)積聚也就多,。因而導(dǎo)致上表層的溶質(zhì)往往較多,，密度較高，而下底層密度較小,，結(jié)構(gòu)疏松,。同時，在不同的預(yù)凍溫度下凍結(jié)的樣品,，干燥后支架孔徑處有明顯差異,。預(yù)凍溫度愈低,，支架孔隙直徑愈小。這種分層現(xiàn)象,，在骨架差的制品上體現(xiàn)得zui為明顯,，或者底部萎縮，或者中間斷層,，或者頂部突起,，或者頂部脫落一層硬殼，不一而足,。為了解決這個凝聚或者濃縮分層的現(xiàn)象,，有的人采用降低過冷度或者采用三步法。即將樣品從室溫先冷卻至一定溫度,，這個溫度高于冰點,，停止降溫過程，使樣品內(nèi)溫度自動平衡,，消除其內(nèi)的溫度梯度,，形成比較均一的溫度；然后再迅速降溫,，由于此時樣品整體溫度離結(jié)晶溫度較近,，則制品整體均勻降溫，并形成過冷,，當(dāng)能量積累足夠時,，瞬間全部結(jié)晶，這就相當(dāng)于提高了預(yù)凍速率,，解決了溶質(zhì)聚集,、濃縮或者分層的問題。
綜上所述預(yù)凍對于凍干的影響是非常重要的,，只有控制合適的速度,，得到合適的冰晶尺寸，對后期的升華影響是主要的影響因素,。
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