真空冷冻干燥机，又称冷冻干燥机或冻干机，主要应用于生物制品、化学制品、医药、食品等行业，通过在低温和高真空条件下将冻结的水分直接亚液化从固态升华为气态从而实现干燥。以下是关于真空冷冻干燥机的工作原理和优势的描述：
工作原理
1. 预冻阶段：首先，待干燥的产品在低温下快速冷冻，通常温度降至-40至-50°C，以固定其内部结构并且防止细胞内水分形成大颗粒冰晶。
2. 初级干燥：然后，将产品移入真空环境中，此时冰晶在低压环境下直接从固态亚液化变为气态，绕过液态相，这一过程称为亚液化。在此阶段，约90%的水分会被去除。
3. 次级干燥：在初级干燥后，为了移除更紧密地绑定在产品分子上的水分，需要提高温度和降低压力，以便去除剩余的水分。
4. 后处理与封装：干燥完成后，对产品进行适当的后处理和包装，确保其稳定性和便于储存。
优势
1. 保持原有结构：由于避免了液体状态，真空冷冻干燥能够极大地保持原有材料的结构、形状和化学性质，尤其适用于热敏感物质和生物制品。
2. 活性成分保存：许多生物活性成分在高温下易被破坏，而低温干燥过程可以有效保留这些成分的活性，如蛋白质、微生物等。
3. 长期稳定性：去除了水分，降低了化学反应的可能性，增加了产品的储存期。对于一些需要长期保存的物品，如食品、药品等，提供了更好的选择。
4. 轻便易于储存：干燥后的产品体积和重量大大减少，便于储存与运输。尤其是一些需要长时间储存或远距离运输的场合，冻干技术显示出其优势。
5. 快速重建：冻干产品通常可以通过添加水快速恢复到接近原始状态，这对于一些即食食品或快速医疗反应非常关键。
6. 无菌操作：整个冻干过程可以在无菌条件下进行，非常适合需要严格无菌环境的产品，如医疗器材和某些类型的药品。
7. 节能和环保：虽然初期投资较高，但由于其高效的操作方式，长期来看可以节省能源和减少废物产生，符合可持续发展的需求。
