低溫凍干機(jī)是利用升華的原理進(jìn)行干燥的一種技術(shù)，是將被干燥的物質(zhì)在低溫下快速凍結(jié)，然后在適當(dāng)?shù)恼婵窄h(huán)境下,使凍結(jié)的水分子直接升華成為水蒸氣逸出的過(guò)程.冷凍干燥得到的產(chǎn)物稱(chēng)作凍干物，該過(guò)程稱(chēng)作凍干。物質(zhì)在干燥前始終處于低溫(凍結(jié)狀態(tài)),同時(shí)冰晶均勻分布于物質(zhì)中,升華過(guò)程不會(huì)因脫水而發(fā)生濃縮現(xiàn)象,避免了由水蒸氣產(chǎn)生泡沫、氧化等副作用。干燥物質(zhì)呈干海綿多孔狀，體積基本不變，極易溶于水而恢復(fù)原狀。在大程度上防止干燥物質(zhì)的理化和生物學(xué)方面的變性。
速凍原料經(jīng)過(guò)挑選、漂洗、整形、放盤(pán)等前道工藝后，便可以進(jìn)入凍干階段。凍干的第一步必須對(duì)凍干物料進(jìn)行速凍，把放了物料的料盤(pán)置于低溫凍干機(jī)中進(jìn)行速凍（有的凍干機(jī)不帶速凍功能，要另配速凍機(jī)）。低溫凍干機(jī)的速凍工藝有以下幾種：
浸泡法：將物料浸泡于液氮、液態(tài)氟里昂、低溫鹽水等介質(zhì)中進(jìn)行快速凍結(jié)。此法凍結(jié)速度快。
風(fēng)冷法：對(duì)物料吹低溫冷風(fēng)，使物料在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)凍結(jié)到一定的溫度。
直冷法：將制冷劑或冷媒置于蒸發(fā)排管中，吸收物料的熱量達(dá)到制冷目的。
真空制冷法：利用抽真空使物料中水份蒸發(fā)帶走熱量，冷卻物料達(dá)到制冷目的。
不管采取何種方式，都應(yīng)該保證物料在基本不變形的前提下在規(guī)定時(shí)間內(nèi)凍結(jié)到一定的溫度。
為保證物料中的冰不溶化而直接汽化（升華），并不斷移走汽體，保證升華正常進(jìn)行，必須使箱內(nèi)真空度低于某一溫度下冰的飽和蒸汽壓。
采用冷阱是為了捕捉水汽，降低真空泵的負(fù)荷，設(shè)計(jì)合理的冷阱基本不會(huì)導(dǎo)致真空泵失效，能耗也低，不過(guò)對(duì)制冷系統(tǒng)、冷阱的設(shè)計(jì)要求較嚴(yán)。
隨著冰不斷升華汽體的移走，也帶走物料的熱量，使物料溫度（冰溫）持續(xù)走低，從而引汽冰的飽和蒸汽壓降低，升華速度放慢。為保持一定的升華速率，就必須不斷給物料補(bǔ)充熱量。熱量補(bǔ)充太少會(huì)降低升華速率，熱量補(bǔ)充太快會(huì)引起冰的溶化，導(dǎo)致物料塌陷凍干失敗。
由于凍干機(jī)凍干過(guò)程較復(fù)雜，且工作狀態(tài)范圍較窄，稍有不慎便會(huì)造成凍干品質(zhì)量下降，因此要求采用自控系統(tǒng)。凍干機(jī)自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求操作簡(jiǎn)便，從物料放入按鈕開(kāi)機(jī)，速凍真空升華干燥一氣呵成，提示凍干完成后關(guān)機(jī)出料。有關(guān)的溫度、壓力控制點(diǎn)要精心選擇、合理控制，速凍、真空保持、加熱的關(guān)聯(lián)應(yīng)控制恰當(dāng)，針對(duì)不同的物料設(shè)置工藝曲線(xiàn)。
