冷冻干燥，也称为冻干，是通过升华从制剂中除去冰的过程。在此过程中，这通常由三个不同的步骤组成。首先，冷却溶液以冻结材料。接下来，通过在升华前沿的冰的蒸气压与冷凝器中的冰的蒸气压之间建立压差来进行初级干燥以去除块状冰。这是通过操纵搁板温度和室压力来控制产品温度而建立的。去除大量冰后，产品温度升高，为二次干燥过程中去除未冻结的水提供能量。每个步骤都需要过程中的数据，以了解整个过程中货架温度、产品温度和腔室压力的影响。这些数据和其他类型的数据提供的信息可确保产品温度保持在故障点以下，并提供有关每个处理步骤何时完成的信息。过程监控的传统方法包括使用测量冷冻干燥机内的温度和压力的设备。这些包括但不限于热电偶、电阻温度检测器 (RTD)、电容压力计和皮拉尼压力计。下面描述了用于过程监控的设备以及如何使用它们来检测过程中的终点。

冻干是一种将食物或其他物品在低温下冷冻，然后在真空中去除水分的过程。这种方法可以保留食物的营养成分和口感，同时延长其保存时间。冻干也被用于制药和化妆品等领域。纵观历史，冻干的发展与应用变得越来越广泛。

冻干机，也称为冷冻干燥机，其工作原理主要是通过降低物质的水分活度，从而实现物质在不损害其结构和性质的情况下长期保存。具体来说，利用制冷技术将物料冷冻至其共晶点或接近共晶点温度，然后通过真空系统将冰晶升华，最终得到干燥的物料。这个过程中，物质的水分被移除，但物质本身的结构和特性得到了保留。

实验室小型冻干机主要采用冷冻干燥的方法，通过降低物料的温度，使其达到冰点以下，随后在真空条件下，使物料中的冰晶升华成水蒸气，从而实现干燥。与传统的干燥方法相比，冷冻干燥具有许多优点。首先，它可以在低温下进行，从而保留物料的原有结构和营养成分；其次，由于干燥过程在真空环境下进行，可以有效地防止氧化和污染；最后，干燥后的物料具有较好的稳定性和复水性，方便存储和运输。

原位预冻冻干机的工作原理如下：首先，将待处理的物质置于冷冻板上，在低温下使其快速冷冻，形成均匀的冰晶结构。随后，通过减压系统将设备内的压强降低到一个很低的水平，这会导致冰晶直接从固态转变为气态，即升华。之后，通过加热系统提供热量，以加快升华的速度，同时收集并去除蒸发的水分，从而将物质完全干燥。

实验室小型冻干机的工作原理基于冷冻干燥技术。该技术通过将物质冷冻至冰点以下，使水分转化为冰，然后在真空条件下将冰直接升华为水蒸气，从而实现物质的干燥。这一过程可以有效保留物质的原有结构和活性成分，避免因高温干燥造成的物质变性或失活。