冷凍干燥的基本原理是基于水的三態(tài)變化。水有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)，三種相態(tài)既可以相互轉換又可以共存。當水在三相點(diǎn)（溫度為0.01℃，水蒸氣壓為610.5Pa）時(shí)，水、冰、水蒸氣三者可共存且相互平衡。在高真空狀態(tài)下，利用升華原理，使預先凍結的物料中的水分，不經(jīng)過(guò)冰的融化，直接以冰態(tài)升華為水蒸汽被除去，從而達到冷凍干燥的目的。凍干制品成海綿狀、無(wú)干縮、復水性*、含水分極少，相應包裝后可在常溫下長(cháng)時(shí)間保存和運輸。由于真空冷凍干燥具有其它干燥方法*的優(yōu)點(diǎn)，因此該技術(shù)問(wèn)世以來(lái)越來(lái)越受到人們的青睞，在醫藥、生物制品和食品方面的應用已日益廣泛。血清、菌種、中西醫藥等生物制品多為一些生物活性物質(zhì)，真空冷凍干燥技術(shù)也為保存生物活性提供了良好的解決途徑。
冷凍干燥機（
凍干機）是利用升華的原理進(jìn)行干燥的一種技術(shù)，是將被干燥的物質(zhì)在低溫下快速凍結,然后在適當的真空環(huán)境下,使凍結的水分子直接升華成為水蒸氣逸出的過(guò)程.冷凍干燥得到的產(chǎn)物稱(chēng)作凍干物（lyophilizer），該過(guò)程稱(chēng)作凍（lyophilization）。
物質(zhì)在干燥前始終處于低溫(凍結狀態(tài)),同時(shí)冰晶均勻分布于物質(zhì)中,升華過(guò)程不會(huì )因脫水而發(fā)生濃縮現象,避免了由水蒸氣產(chǎn)生泡沫、氧化等副作用。干燥物質(zhì)呈干海綿多孔狀，體積基本不變，極易溶于水而恢復原狀。在zui大程度上防止干燥物質(zhì)的理化和生物學(xué)方面的變性。
冷凍干燥機系由制冷系統、真空系統、加熱系統、電器儀表控制系統所組成。凍干機主要部件為干燥箱、凝結器、冷凍機組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。凍干機的工作原理是將被干燥的物品先凍結到三相點(diǎn)溫度以下，然后在真空條件下使物品中的固態(tài)水份（冰）直接升華成水蒸氣，從物品中排除，使物品干燥。物料經(jīng)前處理后，被送入速凍倉凍結，再送入干燥倉升華脫水，之后在后處理車(chē)間包裝。真空系統為升華干燥倉建立低氣壓條件，加熱系統向物料提供升華潛熱，制冷系統向冷阱和干燥室提供所需的冷量。
本設備采用輻射加熱，物料受熱均勻；采用捕水冷阱，并可實(shí)現快速化霜；采用真空機組，并可實(shí)現油水分離；采用并聯(lián)集中制冷系統，多路按需供冷，工況穩定，有利節能；采用人工智能控制，控制精度高，操作方便。
對凍干制品的質(zhì)量要求是：生物活性不變、外觀(guān)色澤均勻、形態(tài)飽滿(mǎn)、結構牢固、溶解速度快，殘余水分低。要獲得高質(zhì)量的制品，對凍干的理論和工藝應有一個(gè)比較全面的了解。凍干工藝包括預凍、升華和再凍干三個(gè)分階段。
冷凍干燥機合理而有效地縮短凍干的周期在工業(yè)生產(chǎn)上具有明顯的經(jīng)濟價(jià)值。
