冷凍干燥設(shè)備的樣品為什么要預(yù)凍？預(yù)凍的目的是：在水分升華時(shí)使制品中的固體顆粒得以固定，以防止制品發(fā)生物理和化學(xué)反應(yīng)。

由于各種有機(jī)物或無(wú)機(jī)物構(gòu)成的液態(tài)制品在預(yù)凍后通常形成一種共晶狀態(tài)，因此對(duì)于每一種需進(jìn)行冷凍干燥處理的制品，都應(yīng)找出其相應(yīng)的共晶點(diǎn)溫度，即制品中結(jié)構(gòu)水凍結(jié)時(shí)的溫度，而預(yù)凍溫度也要求低于共晶點(diǎn)溫度，從而使制品保持在凍結(jié)狀態(tài)，否則就不能得到性狀良好的產(chǎn)品。如果預(yù)凍溫度不夠低，則制品可能沒(méi)有完全凍結(jié)，在抽真空升華時(shí)會(huì)膨脹起泡；若預(yù)凍溫度太低，不僅會(huì)增加不必要的能量消耗，而且對(duì)于某些生物藥品，會(huì)降低其凍干后的成活率。

凍干機(jī)預(yù)凍溫度對(duì)干燥速率的影響！預(yù)凍溫度一般應(yīng)低于物料的共晶點(diǎn)溫度 5～10℃。這是因?yàn)槲锪系睦鋬龈稍镞^(guò)程是在真空狀態(tài)下進(jìn)行的，只有物料中水分在全部?jī)鼋Y(jié)后才能在真空下升華。否則，若有部分液體存在，在真空狀態(tài)下會(huì)迅速蒸發(fā)，造成液體的濃縮，使冷凍干燥產(chǎn)品體積縮小，而且溶解在溶液中的氣體會(huì)在真空下迅速放出，使凍干產(chǎn)品鼓泡。預(yù)凍溫度避免過(guò)低或過(guò)高，造成能耗過(guò)高或影響產(chǎn)品質(zhì)量。

預(yù)凍速率直接影響干燥速率和產(chǎn)品質(zhì)量。在慢速冷凍條件下，由于細(xì)胞外溶液濃度低，結(jié)晶首先在細(xì)胞外發(fā)生，而此時(shí)細(xì)胞內(nèi)水分還以液態(tài)存在，因?yàn)樗魵夥謮旱年P(guān)系，細(xì)胞內(nèi)的水分向細(xì)胞外已形成的冰晶移動(dòng)，使冰晶體積增大且形狀不規(guī)則，分布不均勻。大冰晶對(duì)細(xì)胞組織造成機(jī)械損傷，使汁液流出，結(jié)構(gòu)破壞，制成品復(fù)原性差。而在快速冷凍時(shí)，食品組織內(nèi)冰層推進(jìn)速度大于水移動(dòng)的速度，冰晶分布接近食品中液態(tài)水的分布狀態(tài)，并且冰的結(jié)晶細(xì)小，制品復(fù)原性好。冰晶小，物料內(nèi)部孔隙小，不利于傳質(zhì)，干燥時(shí)間長(zhǎng)；而冰晶大則干燥時(shí)間短[3]。在不影響產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，選取適當(dāng)?shù)念A(yù)凍速率。