凍結(jié)乾燥技術(shù)は、物質(zhì)が腐敗したり劣化したりしないようにする方法の1つであり、水分を多く含む物質(zhì)を事前に冷卻して固體に凍結(jié)し、真空條件下で固體水を直接昇華させ、物質(zhì)自體を凍結(jié)したままにします。棚氷なので、乾燥後も體積は変わりません。昇華時(shí)に固體水が熱を吸収し、製品自體の溫度が低下して昇華速度が遅くなります。昇華速度を上げて乾燥時(shí)間を短縮するには、製品を適切に加熱する必要があります。全體の乾燥は低溫で行われます。

利點(diǎn) 1.凍結(jié)乾燥は低溫で行われるため、多くの熱に敏感な物質(zhì)に特に適しています。たとえば、タンパク質(zhì)や微生物は変性したり、生物學(xué)的活力を失ったりすることはありません。したがって、醫(yī)學(xué)で広く使用されています2.低溫で乾燥すると、物質(zhì)中の揮発性成分の損失が少なく、一部の化學(xué)製品、醫(yī)薬品、食品の乾燥に適しています。3.凍結(jié)乾燥プロセスでは、微生物の成長と酵素の作用が進(jìn)まないため、元の特性を維持できます。4.凍結(jié)狀態(tài)で乾燥するため、體積はほとんど変化せず、元の構(gòu)造が維持され、濃縮現(xiàn)象は発生しません。5.乾燥した物質(zhì)は、水を加えるとすぐに完全に溶解し、ほぼすぐに元の特性に戻ります。6.乾燥は真空下で行われるため、酸素が非常に少ないため、酸化しやすい物質(zhì)が保護(hù)されます。7.乾燥により、95?99%以上の水分が除去されるため、乾燥後の製品は劣化することなく長期間保存できます。したがって、凍結(jié)乾燥は、製薬業(yè)界、食品業(yè)界、科學(xué)研究、その他の分野で広く使用されています。製品の凍結(jié)乾燥は、凍結(jié)乾燥機(jī)と呼ばれる特定の裝置で実行する必要があります。凍結(jié)乾燥機(jī)は、システムによって分けられ、冷凍システム、真空システム、加熱システム、および制御システムの4つの主要部分で構(gòu)成されています。構(gòu)造によると、凍結(jié)乾燥ボックスまたは乾燥ボックス、コンデンサーまたは水蒸気凝集器、冷凍機(jī)、真空ポンプおよびバルブ、電気制御要素などで構(gòu)成されています。凍結(jié)乾燥ボックスは、約-40°Cまで冷卻し、約+50°Cまで加熱できる高溫および低溫ボックスであり、真空に抽出できる密閉容器でもあります。凍結(jié)乾燥機(jī)の主要部分であり、凍結(jié)乾燥が必要な製品は、ボックス內(nèi)の層狀の金屬板層に配置され、製品を凍結(jié)し、真空下で加熱して、製品內(nèi)の水分を昇華させて乾燥させます。コンデンサーも真空密閉容器であり、內(nèi)部に大きな表面積の金屬吸著面があり、吸著面の溫度を-40℃未満に下げることができ、この低溫を一定に維持することができます。コンデンサーの機(jī)能は、凍結(jié)乾燥ボックス內(nèi)の製品から昇華した水蒸気を金屬表面に凍結(jié)吸著することです。凍結(jié)乾燥ボックス、コンデンサー、真空パイプ、バルブ、および真空ポンプは、凍結(jié)乾燥機(jī)の真空システムを構(gòu)成します。真空システムにはガス漏れがない必要があり、真空ポンプは真空システムが真空を確立するための重要なコンポーネントです。真空システムは、製品の急速な昇華と乾燥に不可欠です。冷凍システムは、冷凍機(jī)、フリーズドライボックス、コンデンサー內(nèi)のパイプなどで構(gòu)成されています。冷凍機(jī)は、2セットの獨(dú)立したものでも、1セットの組み合わせでもかまいません。冷凍機(jī)の機(jī)能は、フリーズドライボックスとコンデンサーを冷卻して、作業(yè)に必要な低溫を生成および維持することです。直接冷卻と間接冷卻の2つの方法があります。加熱システムは、凍結(jié)乾燥機(jī)ごとに加熱方法が異なります。直接電気加熱法を使用するものもあれば、中間媒體を使用して加熱するものもあり、ポンプによって中間媒體が継続的に循環(huán)します。加熱システムの機(jī)能は、凍結(jié)乾燥ボックス內(nèi)の製品を加熱して、製品內(nèi)の水分を継続的に昇華させ、指定された殘留水分要件を満たすことです。制御システムは、さまざまな制御スイッチ、インジケーターおよび調(diào)整メーター（図1を參照）、およびいくつかの自動(dòng)裝置で構(gòu)成されています。これは、比較的単純または複雑な場合があります。一般に、高度な自動(dòng)化を備えた凍結(jié)乾燥機(jī)は、制御システムがより複雑です。制御システムの機(jī)能は、凍結(jié)乾燥機(jī)を手動(dòng)または自動(dòng)で制御し、機(jī)械を正常に動(dòng)作させて、要件を満たす製品を凍結(jié)乾燥することです。凍結(jié)乾燥の手順は次のとおりです。凍結(jié)乾燥する前に、凍結(jié)乾燥する必要のある製品を適切な容器、通常はガラス瓶またはアンプルに詰めます。容量は均一で、蒸発面は可能な限り大きく、厚さは可能な限り薄くする必要があります。次に、凍結(jié)乾燥ボックスのサイズに適した金屬製箱詰めする前に、フリーズドライボックスを空のボックスに入れて冷卻し、製品をフリーズドライボックスに入れて事前に凍結(jié)します。真空を抽出する前に、コンデンサーの冷卻速度に応じてコンデンサーを事前に作動(dòng)させる必要があります。コンデンサーは約-40℃の溫度に達(dá)する必要があります。真空度が特定の値（通常は100 uHg以上の真空度に達(dá)する必要があります）に達(dá)すると、ボックス內(nèi)の製品を加熱できます。一般的に、加熱は2段階で行われます。最初のステップでは、製品の溫度が共融點(diǎn)の溫度を超えないように加熱します。製品の水分が基本的に乾燥した後、2番目のステップで加熱します。このとき、製品を指定された最高溫度まですばやく上げることができます。最高溫度を數(shù)時(shí)間維持した後、凍結(jié)乾燥を終了できます。各ボトル內(nèi)の製品の容量、総容量、ガラス容器の形狀、仕様、製品の種類、凍結(jié)乾燥曲線と機(jī)械の性能に関連しています。凍結(jié)乾燥が終了したら、乾燥した無菌空気を乾燥箱に入れ、空気中の水分の再吸収を防ぐためにできるだけ早く詰め物をしてください。凍結(jié)乾燥プロセスでは、製品とプレートの溫度、コンデンサーの溫度、および真空度を時(shí)間と比較して曲線を描きます。これを凍結(jié)乾燥曲線と呼びます。一般的に、溫度を縦軸、時(shí)間を橫軸とします。凍結(jié)乾燥の異なる製品は、異なる凍結(jié)乾燥曲線を採用しています。同じ製品が異なる凍結(jié)乾燥曲線を使用する場合、製品の品質(zhì)も異なり、凍結(jié)乾燥曲線は凍結(jié)乾燥機(jī)の性能にも関連しています。したがって、異なる製品、異なる凍結(jié)乾燥機(jī)は、異なる凍結(jié)乾燥曲線を適用します。