真空冷冻干燥原理：真空冷冻干燥就是把含有大量水分的物质，预先进行降温冻结成固体，冻结到物质的三相点温度以下。然后利用固态升华原理, 在真空条件下使物质中的水分以水蒸气形式从固体中直接升华出来，而物质本身留在冻结的冰架子中，从而使得干燥制品不失原有的固体骨架结构，保持物料原有的形态，且制品复水性极好。物质在干燥前始终处于低温(冻结状态),同时冰晶均匀分布于物质中,升华过程不会因脱水而发生浓缩现象,避免了由水蒸气产生泡沫、氧化等副作用。干燥物质呈干海绵多孔状，体积基本不变，极易溶于水而恢复原状。在最大程度上防止干燥物质的理化和生物学方面的变性。 

真空冷冻干燥技术优势：
（1）冷冻干燥在低温下进行，因此在对于许多热敏性的物质特别适用。如蛋白质、微生物之类，不会发生变性或失去生物活力。
（2）在冻干过程中，微生物的生长和酶的作用无法进行。因此能保持原来的性状。
（3）在低温下干燥时，物质中的一些挥发性成份和受热变性的营养成分损失很小，适合一些化学制品、药品和食品的干燥。
（4）由于在冻结的状态下进行干燥，因此制品的体积、形状几乎不变，保持了原来的结构，不会发生浓缩现象。干燥后的物质疏松多孔，呈海绵状，加水后溶解迅速而完全，几乎立即恢复原来的性状。
（5）在真空下进行干燥，物料处于高度缺氧状态下，容易氧化的物质得到了保护。
（6）干燥能排除95-99%以上的水分，使干燥后产品能在常温状态下长期保存而不变质。


真空冷冻干燥技术主要应用于：
（1）热稳定性差的生物制品，生化类制品，血液制品，基因工程类制品等药物冻干；
（2）为保持生物组织结构和活性，外科手术用的皮层、骨骼、角膜、心瓣膜等生物组织的处理；
（3）以保持食物色、香、味和营养成分以及能迅速复水的咖啡、调料、肉类、海产品、果蔬的冻干；
（4）在微胶囊制备、药品控释材料等方面的应用。以保持生鲜物质不变性的人参、蜂皇浆、龟鳖等保健品及中草药制剂的加工；
（5）超微细粉末功能材料如：光导纤维、超导材料、微波介质材料、磁粉以及能加速反应工程的催化剂的处理等。


冻干机构成：冻干设备通常由干燥仓、冷凝器（捕水器）、加热系统、真空系统、制冷系统和电气控制系统六大部件组成。


干燥仓
集抽真空与加热干燥功能为一体的的密闭容器，物料的升华干燥过程在干燥仓内完成的，物料是放在干燥室内搁板上的不锈钢托盘内的，按每平方托盘面积8~12公斤的比例装料，每一层搁板上都有一个可供测量物料温度的探头，用以监测整个冻干过程中的物料温度。
捕水器（冷井）
是凝结升华水气的密闭装置，通常位于干燥仓后部，内部有一个较大面积的金属吸附面，从干燥仓物料中升华出来的水蒸气可凝结吸附在其金属表面上，吸附面的工作温度可达-45℃~-65℃，冷凝器外形是不锈钢或铁制成的圆筒，内部盘有冷凝管，分别与制冷机组相连，组成制冷循环系统。
加热系统
冻干机加热系统的作用是对干燥仓内物料进行加热，使物料不断的受热升华，从而达到规定的含水率要求。冻干机加热系统的加热方法主要分为接触式加热与辐射式加热，在接触式加热中，我们采用的是循环介质加热法，当加热系统工作时，先对循环液进行加热，液温通过液箱控制调节仪选定的温度自动控制加热, 管道泵开启后，可将循环液送入干燥箱内搁板中，对搁板加热，然后返回液箱进行加热循环。而在辐射式加热中我们通常采用蒸气加热，当循环介质为硅油时，隔板最高温度可达+120℃。
真空系统
真空系统由多级真空泵或水环泵及罗茨真空泵组成，罗茨泵为增压泵不能单独使用，必须先启用真空泵或水环泵，使其工作一段时间，当系统中的真空度达到1Kpa以下时，再自动启动罗茨泵。真空泵结构、罗茨泵结构等见说明书。真空系统的真空表可使用电接点真空表，可根据预先选定的真空度值，自动控制罗茨泵的启动。
制冷系统
冻干机制冷系统由制冷压缩机组（包括：高品质进口品牌压缩机、壳管式水冷冷凝器，油分离器、干燥过滤器、膨胀阀、电磁阀等组成），系统采用R22或R404a制冷剂。通常冻干设备的速冻制冷系统和捕水器制冷系统共用一套制冷系统。当系统工作，接触加热方式中搁板温度可降至-35℃。当制冷系统工作时，冷凝盘管的表面温度可达-35～-65℃，可根据客户需求采用低温螺杆式或双级活塞式制冷压缩机组，通常双级活塞式压缩机制冷效果更好，制冷温度更低。
电气控制系统
本设备电气控制系统由PLC、触摸屏、控制柜、控制仪表、调节仪表等自动装置和电路组成。它的功能是对冻干机进行手动或自动控制，控制设备正常运转。