冷冻干燥是将含水物质，先冻结成固态，而后使其中的水分从固态升华成气态，以除去水分而保存物质的方法。水有固态、液态、气态三中态相.根据热力学中的相平衡理论,随压力的降低,水的冰点变化不大,而沸点却越来越低,向冰点靠近.当压力降到一定的真空度时,水的沸点和冰点重合,冰就可以不经液态而直接汽化为气体,这一过程称为升华.食品的真空冷冻干燥,就是在水的三相点以下,即在低温低压条件下,使食品中冻结的水分升华而脱去.

这种干燥方法与通常的晒干、烘干、煮干、喷雾干燥及真空干燥相比有许多突出的优点，如：
（1）它是在低温下干燥，不使蛋白质、微生物之类产生变性或失去生物活力。这对于那些热敏性物质，如疫苗、菌类、毒种、血液制品等的干燥保存特别适用。
（2）由于是低温干燥，使物质中的挥发性成分和受热变性的营养成分损失很小，是化学制品、药品和食品的优质干燥方法。
（3）在低温干燥过程中，微生物的生长和酶的作用几乎无法进行，能最好地保持物质原来的性状。
（4）干燥后体积、形状基本不变，物质呈海棉状，无干缩；复水时，与水的接触面大，能迅速还原成原来的性状。
（5）因系真空下干燥，氧气极少，使易氧化的物质得到了保护。
（6）能除去物质中95～99%的水分，制品的保存期长。

二、冷冻干燥机设备的分类

含水物质的冷冻干燥是在真空冷冻干燥设备中实现的，根据所冻干的物质、要求、用途等不同，相应的冻干设备也不同。
   按所冻干的物质不同，一般可分为冻干生物制品（或药品）的冻干设备和冻干食品的冻干设备，按运行方式不同可分为间歇式和连续式冻干设备，按冻干物质的容量不同可分为工业用和实验用冻干设备；按箱体内能否进行预动可分为能预动和不能预动的冻干设备等等。冻干设备的结构形式是多种多样的，但无论何种冻干设备均由干燥箱，水汽凝结器（这两部件有时也结合成一体）、制冷系统、真空系统、加热系统、控制系统等所组成。
 一、冷冻式干燥机（进口温度小于等于80）：
1、常温风冷型

2、高温风冷型

3、常温水冷型

4、高温水冷型

二、吸附式干燥机

1、无热型  无热再生吸附式干燥机：工作原理工业上良好的吸附剂具有多孔性和大的比表面积，在高的水汽分压(加压下)气流中，吸附剂的表面积具有聚集(吸附)水汽的性能；反之在低的水汽分压(减压下)气流中，已富集在吸附剂表面的水汽又会重新返回到气流中去。工程上即利用吸附剂这一性能，采用变压吸附方法，用两只吸附筒进行轮换，一只升压吸附；另一只减压用少部分已干燥气体经减压(相对露点降低)进行再生，从而实现连续吸附，从而达到净化压缩空气的目的。(详见流程图) 

2、微热型  微热再生吸附式干燥机特点：工作原理，在常温、高蒸汽分压下吸附(工作)，在较高温度，低蒸汽分压下解吸(再生)，即吸附剂在吸附过程的水分在再生过程中依靠高品质再生气(产品气加温)的热扩散和低分压两种机理的共同作用得以彻底清除。

三、组合式干燥机

1、风冷型

2、水冷型

四、干燥机的不同分类

1、冷冻式干燥机按被冷却介质不同可分为：氮气冷冻式干燥机、分体防爆型冷冻式干燥机、不锈钢型冷冻式干燥机等等。

2、冷冻式干燥机按被冷却介质的压力不同可分为：低压型冷冻式干燥机、中压型冷冻式干燥机和高压型冷冻式干燥机；

3、冷冻式干燥机按被冷却介质出口温度的不同可分为：低温冷却型冷冻式干燥机、预冷机组、常规型冷冻式干燥机；

三、实验系列冻干机的分类

    实验系列冻干机追求的性能指标是体积小、重量轻、功能多、性能稳定、测试系统准确度高，最好是一机多用，能适应多种物料的冻干实验。实验系列冻干机种类的主要划分方法有：

1、从结构上分

l        钟罩型冻干机：冻干腔和冷阱为分立的上下结构，冻干腔没有预冻功能。该类型的冻干机在物料预冻结束后转入干燥过程时需要人工操作。大部分实验型冻干机都为钟罩型，其结构简单、造价低。冻干腔多数使用透明有机玻璃罩，便于观察物料的冻干情况。

l        原位型冻干机：冻干腔和冷阱为两个独立的腔体，冻干腔中的搁板带制冷功能，物料置入冻干腔后，物料的预冻、干燥过程无需人工操作。该类型冻干机的制作工艺复杂，制造成本高，但原位型冻干机是冻干机发展方向，是进行冻干工艺摸索的理想选择，特别适用于医药、生物制品及其他特殊产品的冻干。

a、普通型             b、多歧管型            c、压盖型

2、从功能上分

普通搁板型：物料散装于物料盘中，适用于食品、中草药、粉末材料的冻干。      

带压盖装置型：适合西林瓶装物料的干燥，冻干准备时，按需要将物料分装在西林瓶中，浮盖好瓶盖后进行冷冻干燥，干燥结束后操作压盖机构压紧瓶盖，可避免二次污染、重新吸附水分，易于长期保存。   

多歧管型：在干燥室外部接装烧瓶，对旋冻在瓶内壁的物料进行干燥，这时烧瓶作为容器接在干燥箱外的歧管上，烧瓶中的物料靠室温加热，通过多歧管开关装置，可按需要随时取下或装上烧瓶，不需要停机。