冷凍干燥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(jié),然后在適當(dāng)?shù)恼婵窄h(huán)境下,使凍結(jié)的水分子直接升華成為水蒸氣逸出的過程. 冷凍干燥得到的產(chǎn)物稱作凍干物，該過程稱作凍干。
物質(zhì)在干燥前始終處于低溫(凍結(jié)狀態(tài)),同時冰晶均勻分布于物質(zhì)中,升華過程不會因脫水而發(fā)生濃縮現(xiàn)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(fù)原狀。在較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(jī)原理簡單易懂，但是在應(yīng)用在具體行業(yè)里時，卻也有著很多的區(qū)別。
近代干燥機(jī)開始使用的是間歇操作的固定床式干燥機(jī)。19世紀(jì)中葉，洞道式干燥機(jī)的使用，標(biāo)志著干燥機(jī)由間歇操作向連續(xù)操作方向的發(fā)展。回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)則較好地實現(xiàn)了顆粒物料的攪動，干燥能力和強(qiáng)度得以提高。一些行業(yè)則分別發(fā)展了適應(yīng)本行業(yè)要求的連續(xù)操作干燥機(jī)，如紡織、造紙行業(yè)的滾筒干燥機(jī)。
20世紀(jì)初期，乳品生產(chǎn)開始應(yīng)用噴霧干燥機(jī)，為大規(guī)模干燥液態(tài)物料提供了有力的工具。40年代開始，隨著流化技術(shù)的發(fā)展，高強(qiáng)度、高生產(chǎn)率的沸騰床和氣流式干燥機(jī)相繼出現(xiàn)。而冷凍升華、輻射和介電式干燥機(jī)則為滿足特殊要求提供了新的手段。60年代開始發(fā)展了遠(yuǎn)紅外和微波干燥機(jī)。
用于進(jìn)行干燥操作的機(jī)械設(shè)備類型很多，根據(jù)操作壓力可分為常壓和減壓(減壓干燥機(jī)也稱真空干燥機(jī))。根據(jù)操作方法可分為間歇式和連續(xù)式。根據(jù)干燥介質(zhì)可分為空氣、煙道氣或其他干燥介質(zhì)。根據(jù)運(yùn)動(物料移動和干燥介質(zhì)流動)方式可分為并流，逆流和錯流。
按操作壓力，干燥機(jī)分為常壓干燥機(jī)和真空干燥機(jī)兩類，在真空下操作可降低空間的濕分蒸汽分壓而加速干燥過程，且可降低濕分沸點和物料干燥溫度，蒸汽不易外泄，所以，真空干燥機(jī)適用于干燥熱敏性、易氧化、易爆和有毒物料以及濕分蒸汽需要回收的場合。
在具體應(yīng)用中，如：海參凍干，機(jī)械凍干，藥物凍干，食品凍干，都是應(yīng)用著不同的類型的凍干設(shè)備。
簡單的說，就是凍干所需要技術(shù)條件，科技條件。難度越大，要求越高，產(chǎn)品的成本自然也更高，價格也更高。
冷凍干燥有以下優(yōu)點:
一.冷凍干燥在低溫下進(jìn)行,因此對于許多熱敏性的物質(zhì)特別適用.如蛋白質(zhì)、微生物之類不會發(fā)生變性或失去生物活力.因此在醫(yī)藥上得到廣泛地應(yīng)用.。
二.在低溫下干燥時,物質(zhì)中的一些揮發(fā)性成分損失很小,適合一些化學(xué)產(chǎn)品,藥品和食品干燥.
三.在冷凍干燥過程中,微生物的生長和酶的作用無法進(jìn)行,因此能保持原來的性裝。
四.由于在凍結(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行干燥,因此體積幾乎不變,保持了原來的結(jié)構(gòu),不會發(fā)生濃縮現(xiàn)象。
五.干燥后的物質(zhì)疏松多孔,呈海綿狀,加水后溶解迅速而*,幾乎立即恢復(fù)原來的性狀。
六.由于干燥在真空下進(jìn)行,氧氣極少,因此一些易氧化的物質(zhì)得到了保護(hù)。
七.干燥能排除95-99%以上的水份,使干燥后產(chǎn)品能長期保存而不致變質(zhì)。
因此,冷凍干燥目前在醫(yī)藥工業(yè),食品工業(yè),科研和其他部門得到廣泛的應(yīng)用。
