相比于傳統(tǒng)的制冷和冷凍方法，凍干技術(shù)在處理過(guò)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(guò)程中，只需在開(kāi)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(diǎn)使得凍干技術(shù)成為可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要解決方案。
使用凍干技術(shù)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(huì)產(chǎn)生大量的廢物和污染物，對(duì)環(huán)境造成負(fù)面影響。相比之下，凍干技術(shù)是一種相對(duì)清潔的生產(chǎn)過(guò)程。凍干機(jī)可以將水分轉(zhuǎn)化為蒸汽，而不會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)排放。此外，凍干產(chǎn)品的較長(zhǎng)貨架壽命也有助于減少包裝需求和廢棄物產(chǎn)生，進(jìn)一步減少環(huán)境負(fù)擔(dān)。
實(shí)驗(yàn)室凍干機(jī)是一種用于凍干(即冷凍干燥)樣品的設(shè)備。凍干是一種將濕潤(rùn)的物質(zhì)冷凍并在減壓條件下去除水分的過(guò)程，以保持物質(zhì)的長(zhǎng)期保存和穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)室凍干機(jī)通常由冷凍單元、真空系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。
在實(shí)驗(yàn)室中，科學(xué)家經(jīng)常需要凍干生物樣品、藥物制劑、食品或其他化學(xué)物質(zhì)，以便在無(wú)水條件下進(jìn)行研究、儲(chǔ)存或運(yùn)輸。實(shí)驗(yàn)室凍干機(jī)通過(guò)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(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，繞過(guò)液態(tài)階段，從而實(shí)現(xiàn)快速和有效的凍干過(guò)程。
實(shí)驗(yàn)室凍干機(jī)在科學(xué)研究、制藥工業(yè)、食品加工和其他領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用，以確保樣品的質(zhì)量和穩(wěn)定性，并延長(zhǎng)其保存時(shí)間。
其工作原理主要包括三個(gè)關(guān)鍵步驟：冷凍、真空和升溫。在冷凍階段，物質(zhì)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(guò)升溫，水分從固態(tài)直接轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，從而達(dá)到脫水的效果。這個(gè)過(guò)程稱為“顯性升華”，因?yàn)樗謴墓虘B(tài)直接轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，繞過(guò)了液態(tài)的中間階段。這種脫水方法能夠更好地保留物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)成分，使得凍干的產(chǎn)品具有更長(zhǎng)的保質(zhì)期和較低的重量。
BIOCOOL實(shí)驗(yàn)室凍干機(jī)系統(tǒng)配置：
1.凍干自動(dòng)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(hù)，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(lái)的不便。
4.壓塞系統(tǒng)：壓塞系統(tǒng)可自動(dòng)上下移動(dòng)，利于西林瓶壓塞，免除手動(dòng)壓塞壓力不足及不方便的諸多問(wèn)題。壓塞部分裝在凍干機(jī)的底部，全部板層升起后，可對(duì)箱底底部進(jìn)行完整清潔。
5.升華結(jié)束判定系統(tǒng)：可在升華階段結(jié)束后，自動(dòng)進(jìn)行升華結(jié)束判定，防止升華未結(jié)束進(jìn)入解析階段帶來(lái)的凍干失敗。
6.凍干終點(diǎn)測(cè)試系統(tǒng)：可在解析干燥階段結(jié)束后自動(dòng)進(jìn)行凍干終點(diǎn)測(cè)試，確保物質(zhì)含水率到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)要求。
7.真空調(diào)節(jié)系統(tǒng)：升華及解析干燥過(guò)程進(jìn)行真空度調(diào)節(jié)，可自由控制干燥過(guò)程的熱量多少，從而實(shí)現(xiàn)凍干的精細(xì)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(duì)于凍干結(jié)束后顆粒狀及絮狀物質(zhì)充氣產(chǎn)生有效物質(zhì)被吹跑流失的問(wèn)題。
9.自動(dòng)排水系統(tǒng)：排水結(jié)束后與真空系統(tǒng)互鎖，避免再次使用忘記關(guān)閉排水閥產(chǎn)生的真空系統(tǒng)故障。
10.手自動(dòng)模式選擇：手動(dòng)模式用于摸索工藝參數(shù)(人為干預(yù)性強(qiáng))，自動(dòng)模式用于工藝成熟階段，一鍵操作，簡(jiǎn)單便捷。
11.數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)：數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)多項(xiàng)選擇。
11.1本機(jī)內(nèi)存存儲(chǔ)，最多可存儲(chǔ)3個(gè)月。
11.2外存存儲(chǔ)(U盤)，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量與U盤的容量有關(guān)系。
11.3PC數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量與電腦硬盤可使用容量有關(guān)系。
12.監(jiān)視系統(tǒng)：可手機(jī)、電腦實(shí)時(shí)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(chǔ)功能：可存儲(chǔ)2000組固定或者用戶自定義凍干工藝配方。
14.PC遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)：可遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀況，最遠(yuǎn)監(jiān)控距離1.5KM。
15.共晶點(diǎn)測(cè)試功能：可離線、在線測(cè)試制品的共晶點(diǎn)溫度，可人工或自動(dòng)分析圖譜。
16.校準(zhǔn)功能：可進(jìn)行溫度及真空度校準(zhǔn)，確保長(zhǎng)期使用測(cè)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(yàn)證。
