开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）
课题意义及现状：
冻干技术，全称真空冷冻干燥技术，或冷冻升华干燥技术，它是将经过一定处理的新鲜物料或者湿物料的温度降低到物料共晶点温度以下，使物料内部的水分完全冻结，形成固态的冰，然后适当抽取干燥仓内的空气，使其达到一定的真空度，之后对加热板进行加热达到适当的温度下，使冰吸收热量直接升华为水蒸气，再利用真空系统的捕水器或者制冷系统的水气凝结器将水蒸气冷凝捕获升华出来的水蒸气，从而得到干制品物料的一种技术。
真空冷冻干燥技术其干燥过程是物料内部水分的物理状态变化并且逐渐移动的过程，气体分子在两次连续碰撞之间所走的距离称为平均自由程，它与压力成反比。在常压下，其值很小，升华的水分子很容易与气体碰撞又返回到蒸汽源表面，因而升华速度很漫。随着压力降低，平均自由程增大，使升华速度显著加快，飞离出来的水分子很少改变自己的方面从而形成了定向的蒸汽流。所以低温低压是冻干成立的必要条件，因此，真空冷冻干燥技术的基本原理就是低温低压下传热传质的机理。
一种好的冻干工艺应是个性化的，应考虑到产品质量的稳定性，同时兼备时间短、能耗低、冻干周期可控、可验证等优势，目前国内外对冻干工艺的研究主要集中于在冻干过程中对晶核形成和晶体成长进行控制，使整个冻干过程置于严格控制之下，用科学的、可量化的、准确的方式和标准来确定冻干终点判定两方面的研究。国外甚至出现了专业化的公司专门从事不同产品冻干曲线的研究，来帮助企业科学地优化自己的冻干工艺。
目前，冻干技术广泛应用于食品药品生产领域，具有非常好的应用前景，尤其是将冻干技术应用于药品制备，同时由于干技术可最大限度地保存药用有效成分的活性，较好地保持药物的外观品质、颜色、气味，脱水彻底，保存性好，将其用于血液制品和生物制品的冻干保存也已经成为新的研究热点。同时由于生物制品要求更加严格，既要保证不染杂菌，同时也要使冻干的药物主要成分在冻干过程中不被破坏，所以温度控制要更加严格，有时也要在冻干过程中要加入添加剂和保护剂。必须对药品在冻干过程中的损伤和保护机理进行进一步的研究，同时利用先进的制冷和真空设备及控制手段开发价格低、性能好的冻干机，继续完善低温低压下的传热传质理论，优化冻干工艺。
但经过几十年的发展，药品冷冻干燥技术仍存在不少亟需解决的问题。例如：在药品冻干过程中，冻干工艺复杂，且冻干法本身也存在干燥速率低、干燥时间长、干燥过程能耗高和干燥设备投资大等，冻干步骤成为另外冻干产品产出步骤中的决速步，冻干速度赶不上之后的包装速度，所以找到方法提高冻干机效率是冻干工艺改进的一个重要方向。具体例如：由于整个冻干过程中，预冷和第一阶段升华占主要部分，占据了大约三分之二的时间，所以找到冷冻干燥过程中的物料预冻速率，由于预冷越快晶型越粗糙，升华的缝隙越大，升华快但产品质量不好，预冷慢则相反，所以通过对预冻速率的控制，可以在所有样品范围内对晶体的形成进行控制，而良好的晶体结构可以使得冻干过程尤其是第一阶段升华的时间大大缩短，从而提高冻干效率，同时又不过于影响冻干产品的质量。只有充分了解国内外冻干工艺和冻干设备的研究现状，及时跟进国际先进技术的发展，才能更有目的性地去改进国内冻干工艺存在的问题，提高冻干效率，更经济地做出更高质量的冻干产品。
主要研究问题：
- 冻干过程的大致流程是怎样的
- 冻干工艺的发展趋势是怎样的
- 冻干工艺的主要参数各是有什么实际的指导意义
- 冻干工艺的优化思路是怎样的
- 目前现有的冻干工艺大致的优化前景
研究内容和研究手段：
研究内容：冻干工艺尤其是冻干机的国内外情况，冻干工艺和冻干设备在国内外的现状以及趋势，冻干工艺目前的改进方向。
预计的基本内容：1.冻干工艺的发展历程；2.冻干工艺的现状；3.冻干工艺的发展趋势；4.冻干工艺改进中可能会遇到的问题。
研究手段：中外文献的阅读参考，参与企业冻干工艺改进优化，对冻干工艺的优化过程有一个亲身体验。
主要成果形式：
预计以冻干工艺与冻干机综述的形式展现成果。
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