In der pharmazeutischen, Lebensmittel- und Chemieindustrie werden häufig hochtemperaturempfindliche oder niederthermebebrechliche Biomaterialien zerkleinert. Traditionelle mechanische Mahlmethoden können diese Anforderungen nicht erfüllen, und ein Tieftemperatur-Gefrierschrauber ist ein sehr effektiver Prozess.
Das Prinzip des Gefrierschraubers besteht darin, das Material in einer gekühlten Umgebung zu zerschlagen. Die Zerkleinerungsprobe wird zunächst bei Raumtemperatur in den Zerkleinerer eingespritzt und wird dann unter Kühlung durch gasförmigen Stickstoff verletzlich. Die gebrochene Probe wird durch die Wirkung der Klinge zerkleinert und in einer Kühlungsumgebung gehalten, um eine Verringerung der Wärme im Lagerbestand der Probe zu vermeiden. Der Gefrierschrauber kann auch die Probe während der Verarbeitung mit gasförmigem Stickstoff abpumpen, um eine erneute Erwärmung und Beschädigung des Materials zu vermeiden.

Der Ausrüstungsprozess des Gefrierschraubers umfasst hauptsächlich drei Schritte der Vorkühlung, Zerkleinerung und Reinigung,
1. Vorkühlung
Da die Probe in einem Tieftemperaturzustand zerkleinert werden muss, muss der Tieftemperatur-Gefrierschrauber zuerst vorgekühlt werden. Dieser Schritt zielt darauf ab, die Temperatur der Klinge und der Zerkleinerungskammer auf eine geeignete Tieftemperatur zu senken, damit die Probe vor dem Zerkleinern in einen zerbrechlichen Zustand gelangt. Gefrierschrauber verfügen in der Regel über eine eingebaute Kühlanlage, die flüssiges Ammoniak oder flüssiges Kohlendioxid verwendet, um Klingen und Zerkleinerungsräume vor dem Zerkleinern auf eine geeignete Temperatur vorkühlen kann.
2. Zerkleinert
Folgende Aspekte müssen während des Zerkleinerungsprozesses beachtet werden:
1) Form der Probe
Die Probe sollte in kleineren Stücken als die Klingengröße hergestellt werden. Durch die Änderung des Sekundärfreiheitsgrades der Proben (z. B. durch die Befestigung einer kugelförmigen Probe an einem Eisblock oder die Befestigung einer Scheibenprobe an einem Holzstang) können sie beim Zerkleinern leichter gebrochen werden.
(2) Messer
Die Auswahl der Klinge ist für den Zerkleinerungsprozess entscheidend. Das gerade Messer eignet sich für knackige Materialien. Das doppelschichtige Kampfmesser (z.B. Teckno Zahn) eignet sich für härtere Materialien (z.B. Eis).
(3) Zufuhrgeschwindigkeit
Die Zufuhrgeschwindigkeit hängt von der Härte des Materials ab. Für weichere Materialien sollte langsam zugeführt werden, um übermäßige Wärmeerzeugung zu vermeiden; Bei härteren Materialien kann die Zufuhrgeschwindigkeit beschleunigt werden.
(4) Zerkleinerung
Die Brechkammer sollte klein genug sein, um sicherzustellen, dass die Probe nicht sofort nach Eintritt in die Kammer von der Klinge oder dem Luftstrom entfernt wird. Darüber hinaus sollten Ansätze oder Müll in der Zerkleinerungshalle vermieden werden, um sicherzustellen, dass die Probe nicht beschädigt oder kontaminiert wird.
3. Reinigung
Nach dem Zerkleinern sollte der Gefrierschrauber gereinigt werden, um Verunreinigungen beim nächsten Gebrauch zu vermeiden. Zunächst sollte die Kühlvorrichtung geschlossen werden und dann die Klinge und die Zerkleinerungsräume gereinigt werden. Für Pulver, das sich in der Nut oder um die Zerkleinerungshalle herum stapelt, kann es mit einer Bürste oder einem langen Stiltrichter gereinigt werden. Schließlich werden alle Oberflächen mit deionisiertem Wasser und Gas gereinigt und getrocknet.