日常生活中，我們要乾燥某樣東西都是要加熱升溫，這樣才能使物體的水分更快地被蒸發，從而使得物體被乾燥，這個過程也叫脫水。
然而在製藥食品等行業上，有些產品由於高溫會破壞蛋白質及微生物，使其成分結構受到破壞或者降低其活性，因此一般不會使用烘乾的形式進行脫水，而是使用一種叫做凍幹的技術進行脫水。所謂凍幹，就是在通過降溫將物質中水分凍結為固體，然後在通過降低真空及輕加熱的方式，使得固態的水冰直接升華為水蒸汽而達到脫水的目的。相對加熱乾燥的脫水方式，凍幹有很多優點，比如揮發性損失低、不用添加防腐劑保鮮（微生物的生長和酶的作用極低）、保持物質結構、保持物質中活性成分、保持物質中易氧化的成分等。因此，凍幹技術在製藥、食品、科研等領域應用極廣。
要使用凍幹，那麼就要用到凍幹機了。一般來說凍幹機主要由製冷系統、真空系統、加熱系統及控制系統組成。當然，這是主要部分，如果要細說那就很多了，各部分主要功能如下：
1、製冷系統：顧名思義，就是用來給凍幹機降溫的，是凍幹機的核心部件，主要包括壓縮機、蒸發器、冷凝器、節流閥（也叫膨脹閥）、管路、製冷劑等，其原理和空調、冰箱的製冷原理差不多。一般常用凍幹機最低可降溫到-40℃~-55℃之間。
2、真空系統：也是凍幹機的重要組成部分，用於給凍幹機抽真空的。主要由真空泵、羅茨泵、閥門、壓力控制系統、汽水分離器、管路等組成，一般凍幹機極限真空在3pa左右。當然，進行凍幹機選型的時候，並非極限真空度越低越好，滿足要求即可。另外，除了真空度外，真空速率（抽氣率）及真空洩漏率也是重要的指標。
3、加熱系統：主要用於升華過程補充熱量。如果升華過程不供給熱量，那麼製品只有降低內能來補償升華的吸熱。當然，溫度控制對於凍幹機是一個很重要的過程，要求控制精度很高，並保證製品溫度要低於其共晶點溫度某個範圍。
4、控制系統：如同所有精密設備一樣，控制系統是整臺設備的靈魂。凍幹機的一切操作幾乎都是通過控制系統完成，包括凍幹機的自動降溫、抽真空、升溫等過程，控制相關參數跟隨理想幹曲線的特性變化。控制系統一般包括控制器（PLC）、輸入輸出模塊、傳感器、執行機構、人機界面（HMI）等。
當然，除此以上所述之外，凍幹機還包括櫃體、乾燥箱、密閉門、電氣、在線清洗（CIP）和消毒系統（SIP）等，這些都是凍幹機不可缺的部分。
凍幹機的工作過程簡述如下：
1、預凍：在將相關製品放入凍幹機後的第一個步驟，將製品冷凍到很低的溫度，一般為-30℃以下（比物料的共晶點低5～10℃），目的是將製品中自由水固化。預凍的速度根據製品性質及需求選擇，冷凍速率會影響冰晶大小，冰晶大小又會影響後續乾燥和乾燥後產品溶解度，因此要注意選擇合適的降溫速率。冷凍到要求溫度後，保持一段時間，使製品徹底凍結。
關鍵參數：冷凍速度、冷凍溫度、冷凍保持時間。
2、升華乾燥：這是凍幹過程最重要步驟，主要是進行抽真空，一般真空度為10～30Pa，使製品升華點降低。同時，在這個過程會給製品加熱，用於提供冰晶升華所需熱量。控溫要求很嚴格，必須保證升華溫度不能超過物料的共晶點，同時要低於乾燥物料的崩解溫度。
關鍵參數：真空度、控溫溫度及溫度分布、升華速率。
3、解析乾燥（二次乾燥）：升華乾燥完成後，就進入解析乾燥階段，主要功能是去除製品中游離水，提高脫水率。
4、後處理：實際是凍幹過程結束了，後面的一些卸料出貨過程，至此整個凍幹過程也就結束了。
凍幹脫水一般來說都會比加熱乾燥效果更好，當然，並不是所有物質都適合使用凍乾乾燥的。而且，相對傳統烘乾，凍幹也有一些缺點，主要包括：
1、除水外，一些易於揮發的化合物有效成分也會被升華帶走；
2、低溫下，有一些耐低溫的微生物可能沒有被殺死，它們的病原體會殘留產品中；
3、成本高，比傳統烘乾成本高好幾倍。
凍幹機價格一般不便宜，因此凍幹機選型的時候有要注意的，確保選擇到合適的設備。製品價值的高低決定你所選用品牌的大小，一分錢一分貨這個道理大家都懂。在技術上，應該關注的包括凍幹機的式樣、參數是否符合需求（真空度、溫度、速率等）、容積大小、加熱方式、取得的認證、驗證方面、元部件品牌參數等。不要貪便宜，最近國產凍幹機興起，買了山寨的凍幹機，保證你驗證、使用過程中頭痛不已。當然也不要盲目追求大品牌，在滿足要求上，選擇性價比高的。順便告訴一個小經驗，凍幹機的品牌對於通過驗證，特別是國外藥監局（客戶）檢查有一定影響。
上面就是對凍幹機知識的一些簡述，希望可以幫到一些想了解這方面知識的新手。當然想要精通凍幹機使用、製造，就得下功夫鑽研。世上無難事，只怕有心人！