相比于傳統(tǒng)的制冷和冷凍方法，凍干技術在處理過程中需要較少的能源。制冷和冷凍通常需要維持低溫環(huán)境，而凍干過程中，只需在開始的階段降低溫度。之后，大部分能量消耗用于從產(chǎn)品中除去水分，而不是維持低溫。這種能源效率高的特點使得凍干技術成為可持續(xù)發(fā)展的一項重要解決方案。
使用凍干技術還有助于減少環(huán)境污染。傳統(tǒng)的食品和藥品加工方法往往會產(chǎn)生大量的廢物和污染物，對環(huán)境造成負面影響。相比之下，凍干技術是一種相對清潔的生產(chǎn)過程。凍干機可以將水分轉化為蒸汽，而不會產(chǎn)生有害物質排放。此外，凍干產(chǎn)品的較長貨架壽命也有助于減少包裝需求和廢棄物產(chǎn)生，進一步減少環(huán)境負擔。
實驗室凍干機是一種用于凍干(即冷凍干燥)樣品的設備。凍干是一種將濕潤的物質冷凍并在減壓條件下去除水分的過程，以保持物質的長期保存和穩(wěn)定性。實驗室凍干機通常由冷凍單元、真空系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。
在實驗室中，科學家經(jīng)常需要凍干生物樣品、藥物制劑、食品或其他化學物質，以便在無水條件下進行研究、儲存或運輸。實驗室凍干機通過控制溫度和壓力，將樣品先冷凍為固體，然后在真空環(huán)境下加熱，使水分從固態(tài)直接轉變?yōu)闅鈶B(tài)，繞過液態(tài)階段，從而實現(xiàn)快速和有效的凍干過程。
實驗室凍干機在科學研究、制藥工業(yè)、食品加工和其他領域中被廣泛應用，以確保樣品的質量和穩(wěn)定性，并延長其保存時間。
其工作原理主要包括三個關鍵步驟：冷凍、真空和升溫。在冷凍階段，物質被快速冷凍至低溫，使水分形成冰晶；接著，在真空環(huán)境下，通過升溫，水分從固態(tài)直接轉變?yōu)闅鈶B(tài)，從而達到脫水的效果。這個過程稱為“顯性升華”，因為水分從固態(tài)直接轉變?yōu)闅鈶B(tài)，繞過了液態(tài)的中間階段。這種脫水方法能夠更好地保留物質的結構和營養(yǎng)成分，使得凍干的產(chǎn)品具有更長的保質期和較低的重量。
BIOCOOL實驗室凍干機系統(tǒng)配置：
1.凍干自動控制系統(tǒng)：可程序化編程，從凍干到除霜均程序化控制。
2.板層加溫控制系統(tǒng)：熱循環(huán)監(jiān)視保護，特殊加熱材料，模糊PID控制算法。
3.冷阱除霜系統(tǒng)：熱氟+輔熱除霜方式，安全性能高；除霜速度快，解決了傳統(tǒng)采用浸泡除霜帶來的不便。
4.壓塞系統(tǒng)：壓塞系統(tǒng)可自動上下移動，利于西林瓶壓塞，免除手動壓塞壓力不足及不方便的諸多問題。壓塞部分裝在凍干機的底部，全部板層升起后，可對箱底底部進行完整清潔。
5.升華結束判定系統(tǒng)：可在升華階段結束后，自動進行升華結束判定，防止升華未結束進入解析階段帶來的凍干失敗。
6.凍干終點測試系統(tǒng)：可在解析干燥階段結束后自動進行凍干終點測試，確保物質含水率到達標準要求。
7.真空調節(jié)系統(tǒng)：升華及解析干燥過程進行真空度調節(jié)，可自由控制干燥過程的熱量多少，從而實現(xiàn)凍干的精細要求。
8.脈沖回填系統(tǒng)：可慢速、中速、快速三種回填模式選擇，避免了對于凍干結束后顆粒狀及絮狀物質充氣產(chǎn)生有效物質被吹跑流失的問題。
9.自動排水系統(tǒng)：排水結束后與真空系統(tǒng)互鎖，避免再次使用忘記關閉排水閥產(chǎn)生的真空系統(tǒng)故障。
10.手自動模式選擇：手動模式用于摸索工藝參數(shù)(人為干預性強)，自動模式用于工藝成熟階段，一鍵操作，簡單便捷。
11.數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)：數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)多項選擇。
11.1本機內存存儲，最多可存儲3個月。
11.2外存存儲(U盤)，存儲數(shù)據(jù)量與U盤的容量有關系。
11.3PC數(shù)據(jù)庫存儲，存儲數(shù)據(jù)量與電腦硬盤可使用容量有關系。
12.監(jiān)視系統(tǒng)：可手機、電腦實時監(jiān)視系統(tǒng)任一界面。溫度，真空度，采集頻率50ms/次。
13.凍干工藝配方存儲功能：可存儲2000組固定或者用戶自定義凍干工藝配方。
14.PC遠程監(jiān)控系統(tǒng)：可遠程監(jiān)控設備運行狀況，最遠監(jiān)控距離1.5KM。
15.共晶點測試功能：可離線、在線測試制品的共晶點溫度，可人工或自動分析圖譜。
16.校準功能：可進行溫度及真空度校準，確保長期使用測量值的精確性。
17.凍干曲線查詢功能：可查詢溫度及真空度曲線，方便工藝優(yōu)化及凍干效果驗證。
