微生物凍干機預凍過程一方面要保護微生物的主要性能不變，另一方面要獲得凍結后微生物有合理的結構，以利于水分的升華。微生物凍干機預凍過程注意因素主要由3個方面決定：預凍速率、預凍最低溫度、預凍時間。凍干瓶裝厚度不超過10 mm。樣品的固體含量一般為2-10%，如低于2%，凍干樣品的機械性能就可能不穩定，而高于10%則凍干不易成功，且復水也比較困難。
(1) 預凍速率是影響微生物存活率的重要因素，由于微生物細胞對水分的滲透率不同，導致不同微生物最佳預凍速率不同。快速凍結，胞內的水分來不及通過細胞膜滲出，胞內溶液過冷而結冰，細胞的體積膨大，最后導致細胞破裂；慢速凍結，胞外溶液中水分大量結冰，溶液的濃度提高，胞內的水分便大量向外滲透，導致細胞的劇烈收縮，造成細胞損傷。實驗證明，快速凍結導致升華速率低，解吸速率快，慢速凍結反之。實際上一般凍干微生物樣品的預凍速率介于快凍與慢凍之間。就細菌而言，通常采用分段降溫速率，從室溫快速降到約4℃，然后每分鐘降低1℃，至-40℃后，最后按每分鐘3-5℃的速率降至-70℃左右。
(2) 預凍最低溫度一般應低于溶液共晶點溫度，即在共晶點溫度以下8-10℃。共晶點與微生物類群、保護劑的種類和濃度有關。
(3) 適宜的預凍時間是指一次干燥之前所有的微生物樣品均已凍實所需要的時間，以免因抽真空而引起噴瓶。若預凍時微生物樣品凍結不實，凍干后微生物樣品表面凹凸不平。一般要求凍干瓶裝厚度不超過10 mm。微生物樣品的固體含量一般為2%-10%，如低于2%，凍干微生物樣品結構的機械性能就可能不穩定，而高于10%則凍干不易成功，且復水也比較困難。
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