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致力于成為全球實(shí)驗室領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)服務(wù)商臺式冷凍干燥機因體積小巧、適配實(shí)驗室小批量樣品處理,廣泛用于生物試劑、食品原料、中藥提取物等凍干場(chǎng)景。但新手操作時(shí),常出現凍干后樣品結塊現象,既影響樣品溶解性,也降低后續使用便利性,需從根源分析原因并優(yōu)化操作。
一、樣品結塊的核心原因
樣品預處理不當:樣品濃度過(guò)高(固形物含量>20%)或未充分分散,預凍時(shí)易形成密集冰晶,升華干燥后顆粒相互粘連;若樣品含較多黏性成分(如多糖、蛋白質(zhì)),未添加抗結劑也會(huì )導致結塊。
預凍參數不合理:臺式機預凍速率過(guò)快(直接降至-50℃以下),樣品內部易形成粗大冰晶,凍干后孔隙結構塌陷;或預凍時(shí)間不足(未達樣品共晶點(diǎn)以下2小時(shí)),樣品未全部?jì)鼋Y,升華時(shí)局部融化后重新凝固結塊。
升華干燥階段控制不佳:真空度未穩定在10-30Pa(臺式機常見(jiàn)有效真空范圍),溶劑升華速率不均,樣品表面先干燥形成硬殼,內部水分無(wú)法順利排出,導致結塊;升溫速率過(guò)快(每小時(shí)>5℃),樣品局部溫度超過(guò)共晶點(diǎn),冰晶融化后再凍干即形成塊狀。
裝樣方式有誤:臺式機托盤(pán)或樣品瓶?jì)妊b樣過(guò)厚(>1.5cm),或樣品平鋪不均勻,底部與表層干燥速率差異大,底層樣品易因水分滯留結塊。

二、針對性解決辦法
優(yōu)化樣品預處理:將樣品濃度調整至固形物5%-15%(如中藥浸膏可加蒸餾水稀釋?zhuān)?,含黏性成分時(shí)添加0.5%-2%乳糖作為抗結劑;用磁力攪拌器充分混勻樣品,確保無(wú)沉淀或團聚。
規范預凍操作:先將臺式機預凍室降至-10℃~-20℃(預冷30分鐘),再放入樣品,以5℃/小時(shí)速率降至低于樣品共晶點(diǎn)5℃~10℃(如蔗糖樣品共晶點(diǎn)約-12℃,需降至-20℃),保持2-4小時(shí)確保全部?jì)鼋Y。
精準控制升華參數:升華階段先維持真空度10-30Pa(通過(guò)臺式機真空表實(shí)時(shí)監測),初始溫度設為共晶點(diǎn)以下2℃,保持2小時(shí)后,以2-3℃/小時(shí)速率升溫,直至樣品全部干燥(重量恒定)。
調整裝樣方式:在臺式機托盤(pán)內平鋪樣品,厚度控制在0.5-1cm,使用淺底樣品瓶(高度<5cm),確保樣品受熱均勻,水分同步升華。
此外,凍干結束后需立即密封樣品(避免吸潮),若樣品仍輕微結塊,可在密封前用無(wú)菌研缽輕輕研磨成粉。通過(guò)以上調整,能有效減少臺式冷凍干燥機的樣品結塊問(wèn)題,保障樣品品質(zhì)。
2025-11- 25
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