技術文章
更新時間:2026-09-14
點擊次數:62
退火是在預凍過程中常用的操作方法。通過退火操作,可以提高批次產品均一性、緩解結殼現象、減輕碎瓶現象,甚至大大提高某些產品的塌陷溫度。
• 在樣品的預凍階段,將冷凍的樣品加熱到一個高于玻璃態轉變溫度,低于初始融化溫度的溫度。
• 產品在這個溫度下保持(幾個小時) 使得其進行重結晶(大冰晶數量增加,小冰晶數量減少)。
• 再次降低溫度,降到需要的預凍溫度。
• 通過這個方法,可以減少樣品中無定形物質的比例。

優點:
• 晶體比例增加使得一次干燥階段的產品溫度可以提高,升華速度提高一次干燥時長縮短。
• 提高產品的塌陷溫度。
• 同一批次物料,晶體大小更加均勻,批間差異更小。
• 破瓶現象將會減輕。
• 在某些情況下,防止“結殼"形成,由于“重新溶解"高粘性的間質濃縮基質。
缺點:
• 預凍階段的時長會延長。
二、退火案例研究(1)
未做退火的DSC曲線

做了退火的DSC曲線

通過退火消除了這個樣品在-44℃開始的重結晶現象。
未做退火時:
• 在DSC下觀察到,-46℃下發生玻璃化轉變。
• 在凍干顯微鏡下,此產品在很低的溫度下就發生塌陷,無法形成蛋糕裝干物質,無法進行凍干。
做退火:
• 在DSC下做退火,觀察此樣品,玻璃化轉變消失。
• 在凍干顯微鏡下做退火和凍干,顯示產品很容易進行凍干。
不做退火,DSC曲線一

不做退火,DSC曲線二

不做退火,DSC曲線三

-46℃下出現玻璃態轉化。
在凍干顯微鏡下,不做退火觀察樣品塌陷溫度及凍干情況:
凍干顯微鏡升降溫及拍照曲線:

凍干顯微鏡拍攝圖像:

非常低的溫度下即發生塌陷,無法進行凍干獲得蛋糕狀物質。
DSC,做退火一

DSC,做退火二

DSC,做退火三

玻璃態轉化現象消失。
凍干顯微鏡做退火一

凍干顯微鏡做退火二

凍干顯微鏡做退火三

退火后,在很高的溫度下即可進行干燥。
曲線如下:

做退火后,產品很容易就可以進行一次干燥。
• 在預凍階段,加入退火工藝,對很多產品有一定作用,使得后階段一次干燥更容易進行。
• 退火也不是對所有產品有效,如果無效,加入此工藝,反而使得整個凍干過程時間延長。
• 通過觀察退火階段,共晶點溫度探頭的電阻變化,可以作為退火對此產品是否有作用的判斷指標之一。
• 退火溫度和退火保持時間,也都是需要研究和確定的指標。
* 本文由“凍干工藝之家"原創,作者康瑜,發布于微信公眾號。如需轉載或引用,請注明出處并聯系授權。© 2026 TELSTAR·中國凍干工藝實驗室 | 凍干工藝之家
▍TELSTAR·中國凍干工藝實驗室 TELSTAR·中國凍干工藝實驗室(星典凍干工藝實驗室)成立于2020年,傳承TELSTAR西班牙凍干工藝實驗室20年工藝開發經驗,長期專注于凍干工藝的優化運行,幫助客戶解決產品開發中的工藝難題,并提供定制化的凍干工藝解決方案。 → 如需獲取更多凍干工藝優化案例與技術支持服務,歡迎聯系我們! |