英語翻譯：

【化】 cryodesiccation; freeze-drying; lyophilization; lyophilize
【醫】 freeze drying

分詞翻譯：

冷的英語翻譯：

cold; cold in manner; shot from hiding
【醫】 algor; cry-; crymo-; cryo-; krymo-; kryo-; psychro-

凍幹的英語翻譯：

freeze-dry
【化】 cryodesiccation; lyophilize

燥的英語翻譯：

dry

專業解析

冷凍幹燥（Freeze-drying），英文術語為Lyophilization 或Freeze-drying，是一種通過低溫冷凍與真空脫水相結合的技術，用于去除物質（通常是生物制品、食品或藥品）中的水分，同時最大限度地保留其物理結構、生物活性及營養成分的工藝過程。

核心原理與技術步驟

1. 預冷凍（Pre-freezing）

   将含水的物料急速冷凍至共晶點以下（通常低于-40°C），使水分完全凝固為固态冰晶。此步驟可防止冰晶生長破壞細胞結構，如食品細胞壁或蛋白質活性。

2. 初級幹燥（Primary Drying / Sublimation）

   在真空環境下（壓強約0.1–0.6 mbar），通過輕微升溫（-20°C至0°C），使冰晶直接升華成水蒸氣逸出。此階段去除約90%–95%的自由水，耗時占整個過程的80%以上。

3. 次級幹燥（Secondary Drying / Desorption）

   進一步升溫至20°C–40°C，在持續真空下解吸殘留的結合水分子。最終物料含水量可降至1%–4%，顯著提升穩定性并抑制微生物生長。

關鍵優勢與應用領域

• 制藥工業：用于疫苗、抗生素、血漿制劑的長期保存，避免熱敏性成分失活（如《中國藥典》規定凍幹粉針劑需通過水分殘留檢測）。
• 食品加工：保留果蔬、咖啡的風味及營養素，複水性優于熱風幹燥（如凍幹草莓維生素C留存率＞90%）。
• 文物保護：脫水處理古籍、生物标本，防止水解性降解（美國國會圖書館采用該技術修複水損文獻）。

權威定義參考

• 《英漢科技大詞典》：定義凍幹為“在真空狀态下通過升華移除凍結物料中的溶劑”。
• FDA 21 CFR 211.84：要求生物制品凍幹工藝需驗證溫度、壓力曲線以确保批次一緻性。

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文獻來源：

1. 《冷凍幹燥技術原理及在食品工業的應用》，中國食品學報
2. USP-NF General Chapter <1251> "Lyophilization"
3. FAO Technical Guidelines for Freeze-drying of Fruits
4. 《藥品生産質量管理規範》（GMP）附錄：無菌制劑
5. Journal of Agricultural and Food Chemistry, Vol.68
6. Library of Congress Preservation Directorate Report
7. FDA Guidance for Industry: Process Validation

網絡擴展解釋

冷凍幹燥（又稱升華幹燥）是一種通過低溫凍結和真空升華去除物料水分的脫水技術。其核心原理基于水的三相變化，在低于三相點的真空環境中，使冰直接升華為水蒸氣，避免液态水對物料結構的破壞。

主要過程分為三階段：

1. 預凍階段：将物料急速降溫至-50℃以下，使水分完全凍結成冰晶，保持物料原有結構；
2. 升華幹燥（一次幹燥）：在66-133Pa高真空條件下，通過熱輻射提供升華所需能量，冰晶直接汽化，約去除90%水分；
3. 解吸幹燥（二次幹燥）：在20-30℃條件下脫除剩餘結合水，使最終含水量降至1%-3%。

顯著優勢：

• 最大限度保留物料活性成分（如蛋白質、維生素）和物理結構（多孔疏松形态）；
• 常溫下可保存3-5年，疫苗等生物制品活性保持率超95%；
• 複水速度快，凍幹咖啡等産品能在20秒内恢複原有形态。

應用領域：

• 藥品：抗生素、疫苗（如卡介苗凍幹後有效期延長至5年）；
• 食品：航天食品、速溶咖啡、凍幹水果（保留98%以上營養成分）；
• 生物制品：血漿、菌種等生物活性材料的保存。

局限性：設備投資是傳統幹燥的3-5倍，能耗成本高出40%-60%，且單次處理周期長達20-40小時。

分類

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