13224249974
13224249974
技术文章
更新时间：2026-01-12
点击次数：120
一、核心定义
胶原面膜冷冻干燥（冻干）是将胶原基质（含胶原、保湿剂、活性成分等）制成的湿膜，经冻结、真空升华干燥、解析干燥等步骤，去除水分并保留胶原活性与面膜三维多孔结构的工艺，是gao端胶原面膜的核心制备技术之一。
二、技术原理
基于水的升华特性：在低温、高真空条件下，将湿面膜中的水分先冻结为冰晶，再直接由固态冰晶升华为气态水蒸气，实现干燥。整个过程避免高温对胶原分子结构的破坏，同时形成连通的多孔网络。
三、核心工艺步骤
步骤 | 操作要点 | 目的 |
预处理 | 1. 配制胶原溶液：控制胶原浓度（通常 0.5% - 2%），添加玻尿酸、维生素等活性成分及赋形剂；. 制膜：采用涂布 / 浇注法制成均匀湿膜，厚度控制在 0.1 - 0.3mm；>3. 除菌处理：采用过滤除菌或辐照除菌，避免微生物污染 | 保证面膜成分均匀性，为冻干提供合格基材 |
冻结 | 1. 冻结方式：可选择快速冻结（-40℃~-60℃，速率＞5℃/min）或梯度冻结；>2. 冻结终点：确保湿膜冻结，冰晶粒径均匀（快速冻结形成小冰晶，慢速冻结形成大冰晶） | 快速冻结：形成细小冰晶，冻干后面膜孔隙细腻、质地柔软；梯度冻结：优化孔隙结构，提升面膜吸水速率 |
升华干燥（主干燥） | 1. 真空度：控制在 10 - 50Pa；2. 搁板温度：从 - 30℃逐步升温至 0℃，避免冰晶融化；3. 终点判断：物料温度接近搁板温度，真空度趋于稳定 | 去除物料中 90% 以上的自由水，冰晶升华 |
解析干燥（二次干燥） | 1. 真空度：维持 5 - 10Pa（更高真空）；2. 搁板温度：升温至 20 - 30℃；. 终点判断：物料含水量降至 1% - 3% | 去除物料中吸附的结合水，提升面膜稳定性 |
后处理 | 1. 真空破封：充入氮气或惰性气体； 密封包装：采用铝塑复合膜，避光防潮 | 防止冻干面膜吸潮、氧化，保留胶原活性 |
四、关键控制参数及影响
1. 冻结速率：核心影响因素，快速冻结（＞5℃/min）是制备高品质胶原面膜的关键，可减少胶原分子聚集，保证生物活性。
2. 真空度：升华阶段真空度过低易导致冰晶融化，过高则降低升华效率；解析阶段需更高真空以去除结合水。
3. 温度控制：全程需严格控温，避免局部过热，防止胶原变性失活。
4. 物料厚度：厚度过厚会延长干燥时间，增加生产成本；过薄则面膜强度不足，易破碎。
五、技术优势
2. 保留胶原活性：低温干燥避免胶原三螺旋结构破坏，维持其生物相容性与保湿、修复功效。
3. 优化面膜结构：形成的多孔结构（孔隙率＞80%）可快速吸水膨胀，贴合皮肤，活性成分释放效率高。
4. 提升产品稳定性：冻干后含水量低（＜3%），可在常温下储存，无需添加大量防腐剂，保质期可达 2 - 3 年。
5. 减少成分流失：升华干燥过程无液相流动，活性成分不易流失或降解。
六、应用注意事项
1. 配方适配性：需添加适量赋形剂（如甘露醇、海藻糖），防止冻干过程中胶原塌陷，维持面膜形态。
2. 无菌控制：胶原易受微生物污染，生产需在 GMP 洁净车间进行，全程无菌操作。
3. 储存条件：成品需密封、避光、防潮储存，开封后尽快使用，避免吸潮失效。
4. 成本控制：冻干设备投资大、能耗高，需通过优化工艺参数（如干燥时间、装载量）降低生产成本。
七、行业应用价值
冻干胶原面膜凭借高活性、高保湿、低刺激的特点，定位中gao端化妆品市场，适用于敏感肌修复、医美术后护理等场景，是生物活性面膜的主流制备技术方向。
八、胶原面膜冷冻干燥工艺核心参数表
工艺阶段 | 参数名称 | 推荐参数范围 | 控制要求 | 核心影响及说明 |
预处理 | 胶原浓度 | 0.5% - 2.0%（w/v） | 均匀分散，无结块 | 浓度过低影响面膜强度；过高易导致分子聚集，降低溶解性与活性 |
湿膜厚度 | 0.1 - 0.3mm | 涂布均匀，误差≤±0.02mm | 厚度超上限延长干燥时间；低于下限易破碎，影响使用体验 | |
除菌方式 | 过滤除菌（0.22μm 滤膜）/ 辐照除菌 | 全程无菌操作 | 避免微生物污染胶原，需配合 GMP 洁净车间环境 | |
预冻 （冻结阶段） | 冻结温度 | -40℃ ~ -60℃ | 快速降温至设定温度 | 温度过高冰晶粗大，破坏多孔结构；过低增加能耗 |
| 冻结速率 | ＞5℃/min | 匀速降温，无局部温差 | 核心参数，保证胶原三螺旋结构稳定，避免活性流失（速率＜3℃/min 易导致胶原变性） |
| 保温时间 | 30 - 60min | 冻结后保温 | 确保湿膜内部冰晶均匀，避免升华阶段局部融化 |
升华干燥 （主干燥） | 真空度 | 10 - 50Pa | 稳定控制，波动≤±5Pa | 真空度过低→冰晶融化；过高→升华效率下降，延长工艺周期 |
搁板升温速率 | 0.5 - 1℃/h | 逐步升温，避免骤升 | 升温过快→物料局部过热，胶原失活；过慢→能耗增加 | |
搁板终温 | -5℃ ~ 0℃ | 与物料温度差值≤5℃ | 终温过高易导致冰晶融化；过低则残留水分过多 | |
干燥时间 | 8 - 12h | 以物料温度稳定为准 | 时间不足→残留水分超标；过长→生产成本上升 | |
解析干燥 （二次干燥） | 真空度 | 5 - 10Pa | 高真空稳定控制 | 更低真空度利于去除吸附态结合水，提升产品稳定性 |
搁板升温速率 | 1 - 2℃/h | 平稳升温 | 避免局部过热导致胶原变性 | |
搁板终温 | 20℃ ~ 30℃ | 物料温度达到终温后保温 | 终温过低→结合水去除不che底；过高→胶原活性受损 | |
干燥时间 | 4 - 6h | 物料含水量≤3% | 确保产品长期储存稳定性，避免吸潮变质 | |
后处理 | 破封气体 | 氮气 / 惰性气体 | 纯度≥99.99% | 隔绝氧气，防止胶原氧化失活 |
包装环境湿度 | ≤30%RH | 密封前快速操作 | 避免冻干面膜吸潮，导致孔隙塌陷、活性下降 | |
成品含水量 | ≤3%（质量分数） | 抽样检测，合格率 100% | 含水量超标→保质期缩短，易滋生微生物 |
美容冻干制品开发服务-暨茵（上海）生物技术有限公司、医美化妆品行业冻干机-暨茵（上海）生物技术有限公司、冻干机定制-暨茵（上海）生物技术有限公司
当前位置：
上一个：
返回列表
