實驗用凍幹機是一種(zhǒng)用于實驗室内少量樣品冷凍幹燥的小型凍幹機,包括殼體、制冷機組、真空泵、冷阱,電控系統。其制冷機組設置在殼體内;冷阱設在殼體上部;真空泵通過(guò)真空管道(dào)連通冷阱。
制冷機組具有壓縮機、換熱器、膨脹閥、蒸發(fā)器;還(hái)包括物料放置裝置,物料放置裝置安裝在冷阱上方及殼體上,且與冷阱上端連通;蒸發(fā)器爲蒸發(fā)盤管,其設置在冷阱内。將(jiāng)蒸發(fā)器改設成(chéng)蒸發(fā)盤管,且設置在冷阱内,降溫速度快。
實驗用凍幹機在真空狀态下,從固态的樣品中直接將(jiāng)溶劑升華爲氣态而達到幹燥的目的。由于是在常溫甚至低溫狀态下幹燥樣品,所以不影響其樣品的生物活性,并且處理後(hòu)的樣品呈酥松多孔狀态,易于溶解。所以凍幹是保存生物活性樣品的好(hǎo)方法。
物料的預凍是冷凍幹燥過(guò)程的關鍵步驟,預凍過(guò)程的好(hǎo)壞直接影響冷凍幹燥産品的品質。物料預凍過(guò)程基本可分爲慢速冷凍、快速冷凍,用戶可根據具體需要靈活操作設備,達到物料的有效預凍。
凍幹機在幹燥過(guò)程中,幹燥對(duì)細胞存活率的影響主要集中在幹燥的第二階段。凍幹樣品中殘存5%左右的水分對(duì)于維持細胞結構和胞内大分子穩定性是必要的。
凍幹機在幹燥時(shí)樣品表面(miàn)失水較快,容易使樣品局部過(guò)幹,破壞了生物大分子物質的水分子保護層,這(zhè)不僅會(huì)損害細胞生物活性物質的活性,而且還(hái)會(huì)導緻脂類或蛋白質的氧化反應,産生自由基,影響細胞活性。
凍幹實驗中發(fā)現,保加利亞乳杆菌和嗜熱鏈球菌的冷凍和幹燥的存活率分别爲70.4%和89.7%,說(shuō)明冷凍幹燥過(guò)程中,冷凍是造成(chéng)損傷的主要原因,幹燥過(guò)程造成(chéng)的損傷較小。影響微生物凍幹效果的因素有很多,有微生物生理狀态、細胞大小、細胞濃度、pH值、冷凍保護劑、預凍溫度、降溫速率、冷凍幹燥條件、細胞含水量等。