立式冷冻干燥机广泛应用于生物、医药、食品等领域,但在实际操作中,用户常遇到结霜严重、真空度不足、样品塌陷等问题,影响冻干效率与产品质量。以下针对这三大常见问题进行解析与应对建议。
1.冷阱或腔体结霜严重
结霜多因样品含水量过高、预冻不充分或设备密封不良所致。若样品未全部冻结就抽真空,水分会直接升华并在冷阱或腔壁上凝结成厚霜,降低冷阱效率。解决方法包括:确保样品预冻温度低于其共熔点(通常–40℃以下),并维持足够时间;控制单次冻干样品量不超过设备推荐负荷;定期除霜并检查门封圈是否老化漏气。

2.真空度不足
真空系统是冻干成功的关键。若真空度长时间无法达到设定值(如>100 mTorr),可能原因有:真空泵油老化、真空管路泄漏、阀门未关严或冷阱温度不够低。建议定期更换真空泵油,使用前做保压测试排查漏点;确保冷阱在抽真空之前已降至–50℃以下,以有效捕获水蒸气;同时检查放气阀、排水阀等是否关闭严密。
3.样品塌陷或起泡
样品在一次干燥阶段出现塌陷、收缩或起泡,通常是因升温过快或真空过早施加,导致冰晶未全部升华而发生熔融。这不仅破坏样品结构,还影响复溶性和活性。正确做法是:严格遵循“先冻透、再抽真空、缓慢升温”的原则;根据样品特性设置合理的升华温度(一般低于共熔点5–10℃);对于高浓度蛋白或多糖类样品,可添加保护剂形成支撑骨架,提升结构稳定性。
总之,立式冷冻干燥机的稳定运行依赖于规范操作与日常维护。通过优化预冻工艺、定期保养真空系统、合理设定冻干程序,可有效避免上述问题,确保冻干样品的完整性、活性与重现性。