真空冷凍干燥機，又稱冷凍干燥機或凍干機，主要應用于生物制品、化學制品、醫藥、食品等行業，通過在低溫和高真空條件下將凍結的水分直接亞液化從固態升華為氣態從而實現干燥。以下是關于真空冷凍干燥機的工作原理和優勢的描述：
工作原理
1. 預凍階段：首先，待干燥的產品在低溫下快速冷凍，通常溫度降至-40至-50°C，以固定其內部結構并且防止細胞內水分形成大顆粒冰晶。
2. 初級干燥：然后，將產品移入真空環境中，此時冰晶在低壓環境下直接從固態亞液化變為氣態，繞過液態相，這一過程稱為亞液化。在此階段，約90%的水分會被去除。
3. 次級干燥：在初級干燥后，為了移除更緊密地綁定在產品分子上的水分，需要提高溫度和降低壓力，以便去除剩余的水分。
4. 后處理與封裝：干燥完成后，對產品進行適當的后處理和包裝，確保其穩定性和便于儲存。
優勢
1. 保持原有結構：由于避免了液體狀態，真空冷凍干燥能夠極大地保持原有材料的結構、形狀和化學性質，尤其適用于熱敏感物質和生物制品。
2. 活性成分保存：許多生物活性成分在高溫下易被破壞，而低溫干燥過程可以有效保留這些成分的活性，如蛋白質、微生物等。
3. 長期穩定性：去除了水分，降低了化學反應的可能性，增加了產品的儲存期。對于一些需要長期保存的物品，如食品、藥品等，提供了更好的選擇。
4. 輕便易于儲存：干燥后的產品體積和重量大大減少，便于儲存與運輸。尤其是一些需要長時間儲存或遠距離運輸的場合，凍干技術顯示出其優勢。
5. 快速重建：凍干產品通常可以通過添加水快速恢復到接近原始狀態，這對于一些即食食品或快速醫療反應非常關鍵。
6. 無菌操作：整個凍干過程可以在無菌條件下進行，非常適合需要嚴格無菌環境的產品，如醫療器材和某些類型的藥品。
7. 節能和環保：雖然初期投資較高，但由于其高效的操作方式，長期來看可以節省能源和減少廢物產生，符合可持續發展的需求。
