冷凍干燥機(jī)(凍干機(jī))由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、電器儀表控制系統(tǒng)所組成。主要部件為干燥箱、凝結(jié)器、冷凍機(jī)組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。冷凍干燥簡(jiǎn)稱凍干，就是將含水物質(zhì)，先凍結(jié)成固態(tài)，而后使其中的水分從固態(tài)升華成氣態(tài)，以除去水分而保存物質(zhì)的方法。凍干機(jī)起源于19世紀(jì)20年代的真空冷凍干燥技術(shù)經(jīng)歷了幾十年的起伏和徘徊后，在后20年中取得了長(zhǎng)足進(jìn)展。進(jìn)入21世紀(jì)，真空凍干技術(shù)憑借其它干燥方法*的優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到人們的青睞，除了在醫(yī)藥、生物制品、食品、血液制品、活性物質(zhì)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用外，其應(yīng)用規(guī)模和領(lǐng)域還在不斷擴(kuò)大中。為此，真空冷凍干燥必將成為21世紀(jì)的重要應(yīng)用技術(shù)。 

　　凍干機(jī)是針對(duì)目前現(xiàn)有的常規(guī)真空干燥及烘箱，進(jìn)行改造升級(jí)換代而設(shè)計(jì)，主要由制冷系統(tǒng)和真空系統(tǒng)兩部分組成。其工作原理在于：利用真空干燥原理，通過(guò)將濕物料凍結(jié)到共晶點(diǎn)溫度下，使物料中的水分變成固態(tài)冰，然后在較高真空環(huán)境下，通過(guò)給物料加熱，將冰直接升華成水蒸氣，再用真空系統(tǒng)中的水汽凝結(jié)器將水蒸氣冷凝，從而達(dá)到物質(zhì)脫水干燥的目的。

　　凍干程序：

　　(1)在凍干之前，把需要凍干的產(chǎn)品分裝在合適的容器內(nèi)，一般是玻璃模子瓶、玻璃管子瓶或安瓶，裝量要均勻，蒸發(fā)表面盡量大而厚度盡量薄一些。

　　(2)然后放入與凍干箱板層尺寸相適應(yīng)的金屬盤內(nèi)。對(duì)瓶裝一般采用脫底盤，有利于熱量的有效傳遞。

　　(3)裝箱之前，先將凍干箱進(jìn)行空箱降溫，然后將產(chǎn)品放入凍干箱內(nèi)進(jìn)行預(yù)凍；或者將產(chǎn)品放入凍干箱內(nèi)板層上同時(shí)進(jìn)行預(yù)凍。

　　(4)抽真空之前要根據(jù)冷凝器制冷機(jī)的降溫速度提前使冷凝器工作，抽真空時(shí)冷凝器至少應(yīng)達(dá)到-40℃的溫度；

　　(5)待真空度達(dá)到一定數(shù)值后(通常應(yīng)達(dá)到13Pa——26Pa內(nèi)的真空度)，或者有的凍干工藝要求達(dá)到所要求的真空度后繼續(xù)抽真空1——2h以上；即可對(duì)箱內(nèi)產(chǎn)品進(jìn)行加熱。一般加熱分兩步進(jìn)行，首先加溫不使產(chǎn)品的溫度超過(guò)共熔點(diǎn)或稱共晶點(diǎn)的溫度；待產(chǎn)品內(nèi)水分基本干完后進(jìn)行其次加溫，這時(shí)可迅速地使產(chǎn)品上升的規(guī)定的zui高許可溫度。在zui高許可溫度保持2h以上后，即可結(jié)束凍干。

　　隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，凍干機(jī)憑借其優(yōu)于其他普通干燥技術(shù)(如熱風(fēng)干燥、冷風(fēng)干燥、噴霧干燥等)的特點(diǎn)，現(xiàn)已在食品業(yè)中確立了穩(wěn)固的地位。其特點(diǎn)主要有：

　　1)保留食品的色、香、味。由于凍干過(guò)程是在溫度低于物料共晶點(diǎn)，壓力低于水的三相點(diǎn)壓力以下所進(jìn)行的干燥方法，相應(yīng)的相平衡溫度低，因此食品在干燥時(shí)的溫度也很低，且處于高度缺氧狀態(tài)。這種方法適用于極為熱敏和極易氧化的食品干燥，可以保留新鮮食品的色、香、味和維生素c等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；

　　2)避免表面硬化現(xiàn)象。由于物料中水分在預(yù)凍以后以冰晶的形態(tài)存在，原來(lái)溶于水中的無(wú)機(jī)鹽之類的溶解物質(zhì)被均勻地分配在物料之中。升華時(shí)，溶于水中的溶解物質(zhì)就地析出，避免了一般干燥法中因物料內(nèi)部水分向表面遷移，所攜帶的無(wú)機(jī)鹽在表面析出而造成表面硬化現(xiàn)象；

　　3)可再構(gòu)成性能好，復(fù)水速度快，無(wú)論冷水或熱水均可使食品迅速?gòu)?fù)水，即通過(guò)脫水過(guò)程的可逆循環(huán)使產(chǎn)品恢復(fù)到初始狀態(tài)；

　　4)凍干食品的含水率約3%左右，對(duì)微生物、生物化學(xué)和化學(xué)變化保持相對(duì)穩(wěn)定，所以在無(wú)冷藏條件下可以長(zhǎng)期貯藏；

　　5)食品始終處于低溫、低氧和密閉狀態(tài)下，可以避免交叉污染、吸潮和氧化；

　　6)在冷凍干燥過(guò)程中，食品產(chǎn)生大量氣孔呈皺縮狀，重量減少70%-90%，既節(jié)省包裝和包裝材料，又利于運(yùn)輸，特別適于空運(yùn)。