真空冷凍干燥機的工作原理是指通過升華從凍結的生物產品中去除水分或其他溶劑的過程。升華指的是溶劑，比如水，像干冰一樣，不經過液態，從固態直接變為氣態的過程。
冷凍干燥得到的產物稱作凍干物，該過程稱作凍干。傳統的干燥會引起材料皺縮，破壞細胞。在冰凍干燥過程中樣品的結構不會被破壞，因為固體成份被在其位置上的堅冰支持著。在冰升華時，它會留下孔隙在干燥的剩余物質里。這樣就保留了產品的生物和化學結構及其活性的完整性。
冷凍干燥也應用于化學分析中，它能得到干燥態的樣品，或者濃縮樣品以增加分析敏感度。凍干使樣品成分穩定，也不需改變化學組成，是理想的分析輔助手段。冷凍干燥可以自然發生。在自然情況下，這一過程緩慢而且不可預測。通過冷凍干燥系統，人們改進、細分了很多步驟，加速了這一過程。
真空冷凍干燥機的應用：
1、方便食品領域的方便面和方便米飯的配料，已采用色、香、味俱全且復水特快的凍干肉丁、蝦仁、雞蛋以及小蔥、胡蘿卜、香菜等。
2、即時湯料領域用凍干食品搭配的各種湯料，用開水即沖即喝，既美味可口，又方便衛生。
3、速溶飲品領域繼用凍干技術生產的速溶奶粉和速溶咖啡之后，又開發出速溶茶、速溶菜汁粉、速溶果汁粉等。這類速溶飲料，具有原汁原味原營養、保質期長、飲用方便等特點。
4、顆粒蔬菜領域選多種凍干蔬菜,根據人體營養需求合理搭配，制成顆粒。這種蔬菜顆粒含有天然的葉綠素、維生素、胡蘿卜素以及人體必需的微量元素，特別適宜兒童、老人、病人以及一些難于吃到蔬菜的人食用。
5、保健藥品鹿茸片、鹿血膠囊、活性參、藏藥等，藥物保療效，干粉保速溶。在保健食品家族中，真空冷凍干燥蛇膽粉、蜂皇漿等營養保健食品已逐漸推出。
6、凍干脫水蔬菜類：胡蘿卜、油菜、蘑菇、蔥、蒜、青豆、玉米、菠菜等。
7、凍干脫水肉類：牛肉、豬肉、雞肉等。
8、凍干脫水水產品類：蝦仁、魚片、蟹肉等。
9、凍干脫水菜包以凍干脫水菜為主，經配方而成的牛肉包、雞肉包、海鮮包、蔬菜包等。
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