凍干機的工作原理是基于水：固態、液態和氣態既可以相互轉換又可以共存的三態變化。當水在三相點溫度為0.01℃，水蒸氣壓為610.5Pa時，水、冰、水蒸氣三者可共存且相互平衡。在高真空狀態下，利用升華原理，使預先凍結的物料中的水分，不經過冰的融化，直接以冰態升華為氣態被除去，達到物料穩定化冷凍干燥的目的。
凍干的過程可以分為以下幾個步驟：
1、預凍：將物品放置在預凍庫中，通過冷凝器和蒸發器等組件降低溫度。當溫度降至冰點以下時，食品中的水分會逐漸凝結成冰晶；
2、干燥：在凍結過程后，將冷凍室內的壓力降低，形成真空環境。在低壓環境中，冰晶會逐漸從固態轉化為氣態，即升華。這一過程稱為脫水，它能夠直接將水分從物品中轉移到氣相，而無需經過液態階段；
3、加熱：為了促進冰晶的升華，可以逐漸加熱凍干室或產品。加熱使得冰晶迅速轉化為水蒸氣，以加速脫水過程。同時，適當的加熱還可以使食品的溫度升高，進一步殺滅潛在的細菌和微生物；
4、冷凝：蒸發出的水蒸氣會通過冷凝器重新冷卻成水，然后被排出系統。這樣可以保證真空環境下的脫水效果。
凍干機具有以下幾個優點或者優勢：
保持品質：凍干機通過將試樣迅速冷凍并在真空環境下進行干燥，可以在保持其原有品質的同時，有效去除水分和溶劑，從而保持原料的化學和物理特性。
增加穩定性：凍干過程中，試樣被冷凍并轉化為干燥狀態，從而減少了微生物和酶的活性，延長了產品的穩定性和保存期限。
方便儲存和運輸：凍干產品具有較低的體積和重量，便于儲存和運輸。凍干后的產品通常以粉末或片狀形式存在，可以方便地重新溶解和使用。
保持營養成分：凍干過程中，試樣直接從冷凍狀態轉化為干燥狀態，避免了傳統熱處理過程中可能導致的營養成分流失或破壞。因此，凍干產品通常能夠保持原料的營養成分和味道。
高效能：凍干機的運行速度相對較快，并且可以進行連續或批量操作，從而提高了生產效率和產量。
安全性：凍干過程中，試樣處于真空狀態下進行干燥，減少了氧氣和水分的存在，從而降低了氧化、腐敗和菌落的風險，提高了產品的安全性和質量。
總的來說，凍干機通過迅速冷凍和真空干燥的工藝，保持了試樣的品質和營養成分，并提高了產品的穩定性和安全性。這使得凍干機在許多領域中都具備重要的應用價值。
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