冷凍乾燥基本原理是基於水的三態變化。水（H2O)有三種相態，即固態、液態和氣態，三種相態既可以相互轉換又可以共存。
冷凍乾燥利用冷媒間接降低含水蒸氣的空氣的溫度，利用水蒸氣結露析出的方式去除空氣中的水分。是一種常用的空氣乾燥方式。也可以用於果蔬的低溫脫水。
基本介紹
- 中文名：冷凍乾燥基本原理
- 外文名：The basic principle of freeze drying
- 原理：基於水的三態變化
- 水三種相態：固態、液態和氣態
起源於十九世紀二十年代的真空冷凍乾燥技術經歷了幾十年的起伏和徘徊後，在最後的二十年中取得了長足進展。進入二十一世紀後，人們對消費品的品質將提出更高的要求，環保意識、健康意識將進一步加強，生活節奏的不斷加快也將使人們對方便快餐食品的需求日趨旺盛。這有力地推動了真空冷凍乾燥技術的進一步發展，使其套用規模不斷擴大、套用領域不斷擴展。因此，真空冷凍乾燥必將成為二十一世紀的重要套用技術。
其變化關係可由水（H2O)的三相圖表示：
圖中OA、OB、OC三條曲線分別表示冰和水、水和水蒸氣、冰和水蒸氣兩相共存時水蒸汽與溫度之間的關係，分別稱為融化曲線、汽化曲線和升華曲線。O點稱為三相點，所對應的溫度為0.01℃，水蒸氣壓為610.5Pa（4.58mmHg），在這樣的溫度和水蒸氣壓下，水、冰、水蒸氣三者可共存且相互平衡。在高真空狀態下，利用升華原理，使預先凍結的物料中的水份，不經過凍的融化，直接以冰態升華為水蒸汽被除去，從而達到冷凍乾燥的目的。真空冷凍乾燥產品可確保食品中蛋白質、維生素等各種營養成份，特別是那些易揮發熱敏性成份不損失。因而能最大限度地保持原有的營養成份有效地防止乾燥過程中的氧化，營養成份的轉化和狀態變化，凍乾製品成海綿狀、無乾縮、復水性極好、食用方便、含水份極少，相應包裝後可在常溫下長時間保存和運輸。
由於真空冷凍乾燥具有其它乾燥方法無可比擬的優點，因此該技術問世以來越來越受到人們的青睞，在醫藥、生物製品和食品方面的套用已日益廣泛。血清、菌種、中西醫藥等生物製品多為一些生物活性物質，真空冷凍乾燥技術為保存生物活性提供了良好的解決途徑。真空冷凍乾燥製品能良好地保存加工原料的營養保健成份以及色、香、味、形。這一優良性能在方便快餐食品中體現尤為出色，表現出了強勁的發展勢頭，如日本的方便食品中約有50%是凍乾食品。
其變化關係可由水（H2O)的三相圖表示：
圖中OA、OB、OC三條曲線分別表示冰和水、水和水蒸氣、冰和水蒸氣兩相共存時水蒸汽與溫度之間的關係，分別稱為融化曲線、汽化曲線和升華曲線。O點稱為三相點，所對應的溫度為0.01℃，水蒸氣壓為610.5Pa（4.58mmHg），在這樣的溫度和水蒸氣壓下，水、冰、水蒸氣三者可共存且相互平衡。在高真空狀態下，利用升華原理，使預先凍結的物料中的水份，不經過凍的融化，直接以冰態升華為水蒸汽被除去，從而達到冷凍乾燥的目的。真空冷凍乾燥產品可確保食品中蛋白質、維生素等各種營養成份，特別是那些易揮發熱敏性成份不損失。因而能最大限度地保持原有的營養成份有效地防止乾燥過程中的氧化，營養成份的轉化和狀態變化，凍乾製品成海綿狀、無乾縮、復水性極好、食用方便、含水份極少，相應包裝後可在常溫下長時間保存和運輸。
由於真空冷凍乾燥具有其它乾燥方法無可比擬的優點，因此該技術問世以來越來越受到人們的青睞，在醫藥、生物製品和食品方面的套用已日益廣泛。血清、菌種、中西醫藥等生物製品多為一些生物活性物質，真空冷凍乾燥技術為保存生物活性提供了良好的解決途徑。真空冷凍乾燥製品能良好地保存加工原料的營養保健成份以及色、香、味、形。這一優良性能在方便快餐食品中體現尤為出色，表現出了強勁的發展勢頭，如日本的方便食品中約有50%是凍乾食品。
