凍干技術，即真空冷凍干燥技術，其工作原理主要基于水在不同壓力和溫度條件下的相變特性，具體過程如下：
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預凍結階段
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目的：將物料中的自由水固化成冰，為后續的升華干燥做準備。
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原理：把含有水分的物料（如食品、藥品等）放入低溫環境中，使溫度快速降低到物料的共晶點以下。共晶點是指物料中水分和其他溶質共同凍結的溫度。例如，對于純水來說，其冰點是0℃，但對于含有鹽分、糖分等溶質的食品物料，共晶點會低于0℃。在預凍結過程中，隨著溫度的下降，物料中的水分逐漸形成冰晶，這種冰晶結構有利于后期的升華干燥。
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初級干燥（升華干燥）階段
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目的：使物料中的冰直接升華成水蒸氣，去除大部分水分。
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原理：將預凍結好的物料放入真空環境中，通常真空度要達到10 - 30Pa左右。在低氣壓下，冰的升華溫度降低。同時，通過加熱系統對物料進行適當的加熱，一般加熱溫度控制在物料的共熔點以下10 - 20℃左右。這樣，冰就會直接從固態升華為氣態的水蒸氣。因為是在真空環境下，水蒸氣能夠迅速地被抽出干燥室，從而實現物料的干燥。例如，當對凍干草莓進行升華干燥時，草莓中的冰在真空和適當加熱的條件下，直接變成水蒸氣被去除，而草莓的固體成分則保留下來。
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解析干燥（解吸干燥）階段
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目的：去除物料中剩余的結合水，進一步降低物料的含水量。
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原理：在初級干燥階段后，物料中還含有少量的結合水。此時，適當提高加熱溫度，破壞物料對水的吸附力，使結合水能夠解析出來。這個溫度提升幅度要根據物料的性質來確定，不能過高，以免影響物料的品質。例如，對于一些生物制品，過高的溫度可能會導致蛋白質變性等問題。在解析干燥階段，繼續維持真空環境，使解析出來的水蒸氣能夠被抽出，直到物料的含水量達到規定要求（一般小于5%）。