冷凍干燥是利用了水的三態變化的物理原理 。由物理學可知，水有三相，O點為三相共點，OA為冰的融解點 。根據壓力減小、沸點下降的原理，只要壓力在三相點壓力之下，物料中的水分則可從水不經過液相而直接升華為水汽 。
根據這個原理，就可以先將食品的濕原料凍結至冰點之下，使原料中的水分變為固態冰，然后在適當的真空環境下，將冰直接轉化為蒸汽而除去，再用真空系統中的水汽凝結器將水蒸汽冷凝，從而使物料得到干燥 。這種利用真空冷凍獲得干燥的方法，是水的物態變化和移動的過程，這個過程發生在低溫低壓下，因此，冷凍干燥的基本原理是在低溫低壓下傳熱傳質的機理 。
傳統的干燥會引起材料皺縮，破壞細胞，在冰凍干燥的過程中樣品的結構不會被破壞，因為固體成份被在其位子上的堅冰支持著 。在冰升華時，他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 。
【冷凍干燥是利用了什么物理原理 冷凍干燥是利用了什么原理】冷凍干燥是指通過升華從凍結的生物產品中去掉水份或其他溶劑的過程 。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(lyophilizer)，該過程稱任凍干(lyophilization) 。
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