冷冻干燥（以下简称冻干）就是将含水物质，先冻结成固态，而后使其中的水分从固态升华成气态，以除去水分而保存物质的方法。冷冻干燥设备主要由真空干燥仓和捕水器两大部分组成，并配以真空系统、制冷系统、加热系统、除霜系统、冷却系统和控制系统等，制药用冷冻干燥设备还配有液压加塞系统和灭菌系统，较大型的食品冷冻干燥设备配有速冻库和物料输送系统。按用途不同可将冷冻干燥设备分为药品设备和食品设备两种。前者规模较小，无菌控制严格，工艺参数控制精确，自动化程度较高，造价也高。后者则处理量较大，效率较高，比较重视节能技术的应用。
　　冷冻干燥技术早在上世纪初就有应用，欧美等发达国家将其用在食品加工上也有几十年的时间。其原理源于水的升华现象。利用这一现象可以将含水物料先冻结起来，然后放在真空环境中使冰升华出去，以达到干燥的目的。由于这一干燥过程物料是在冻结状态和缺氧环境中完成的，所以不会发生液态水向表皮迁移而产生的皱缩、结壳和成分流失及变质等现象，一些热敏感和易氧化褐变成分也不会变化。用这种方法对许多食品、药品、生物制品等产品进行干燥均可以比较好地将其原有性状、成分保存下来，并可在室温条件下长期存放。
　　冷冻干燥机（以下简称冻干机）起源于19世纪20年代的真空冷冻干燥技术，经历了几十年的起伏和徘徊后，在最后的20年中取得了长足进展。进入21世纪，真空冻干技术凭借其它干燥方法无法比拟的优点，越来越受到人们的青睐，除了在医药、生物制品、食品、血液制品、活性物质领域得到广泛应用外，其应用规模和领域还在不断扩大中。为此，真空冷冻干燥必将成为21世纪的重要应用技术。
　　干燥的方法多种多样，如晒干、煮干、烘干、喷雾干燥和真空干燥等,但普通干燥方法通常都在0℃以上或更高的温度下进行。干燥所得的产品一般都存在体积缩小、质地变硬的问题，易挥发的成分大部分会损失掉，一些热敏性的物质发生变性、失活，有些物质甚至发生了氧化。因此，干燥后的产品与干燥前相比，在性状上有很大的差别。 冻干法则基本上在0℃以下进行，即在产品冻结的状态下进行，只在后期降低产品的残余水份含量时，才让产品升至0℃以上的温度，但一般不超过40℃。在真空条件下，当水蒸汽直接升华出来后，药物剩留在冻结时的冰架中，形成类似海绵状疏松多孔架构，因此它干燥后体积大小几乎不变。再次使用前，只要加入注射用水，又会立即溶解。
　　由于冷冻干燥机属能耗较高的一种冷冻干燥设备，对干燥食品来说需考虑降低能耗和加工成本，因此在设计制造和选择使用时应考虑节能技术和措施的应用。首先在制造上应保证真空仓密封良好，真空度能快速达到要求，并可用小功率真空泵替代，且可自动交替进行以达到节能的目的。制冷系统能耗较大，应采用高效换热设备工作，保温可靠，同时应采用较先进的低温制冷技术和设备拉大物料冰界面和捕霜表面的温差以提高捕水速度，缩短干燥时间。加热系统应尽可能保证各料盘受热均匀，干燥进度同步，以减少无效干燥时间。控制系统应能起到综合调整，监测和自动控制的作用。
　　随着技术进步，从国外情况看，食品冻干机正向大型化、连续化和自动化方向发展。国产食品冻干设备经十几年的发展有些已比较完善，基本达到进口设备水平。
　　真空冷冻干燥脱水食品简称“冻干食品”是利用目前世界上******的保藏食品的工艺技术——真空冷冻干燥技术将新鲜食品(蔬菜、肉类、海鲜、速溶汤料等)中的水份速冻成冰,在真空状态下供热升华干燥而制成脱水食品。由于冻干过程是在低温真空状态下进行,故冻干脱水食品具有其他干燥方法所不可比拟的优越性。
　　其中微波真空冷冻干燥设备的优点尤为突出，主要体现在以下几个方面：
　　一、可以有效地保持物料的形状、色泽、营养成分和香气不变，这些特性，对于保健品的生产尤为重要；
　　二、可以大幅度地节约能源。物料在采用冷冻干燥方法处理时，需要补充升华热。在使用真空冷冻干燥设备处理物料时，传统的补充升华热的方法主要有这样几种：电加热、柴油加热、酒精加热。这些加热都是以传导方式进行，存在加热时间偏长、能耗过大的缺点。在真空状态下，由于几乎不存在对流现象和对流传热方式，只能靠传导方式对物料补充升华热，所以，干燥所需的时间很长、速度很慢、能耗大、加工费用高。但采用微波加热，可以节约大量的能源、提高加热和干燥的速度。这是因为微波具有穿透性，在对物体加热时，不需要任何传媒，且可对物料内外同时加热。根据国内外资料显示，采用微波设备对物料加热，其速度和效能是常规加热方法的4～20倍。
　　目前微波真空冷冻干燥设备主要用于高价值和高品质的食品的生产，如保健食品、高档调味料等。可细分为：
　　一、用于保健品的生产。包括蜂王浆冻干粉、纯蛇粉、龟鳖粉、冬虫夏草、鹿茸、人参、螺旋藻粉等。
　　二、用于高附加值农产品加工。如脱水蔬菜、脱水肉制品、脱水海产品，这些采用微波真空冷冻干燥方法生产的半成品或者产品，重量很轻、复水性能十分良好、复水后的色泽和状态新鲜如初，且便于携带、储存和运输，在常温下可以保存3年。这些加工后的脱水产品，作为一种高档配料，可用作方便食品如方便面、方便米粉的调味包的配料。
　　三、用于调味品的生产。若以高温对生姜和大蒜进行处理，则这两种物料中的香辛味物质很容易遭到破坏，从而导致其含量下降。如果采用微波真空冷冻干燥设备对大蒜和生姜进行处理，则能较好地保留原料中的呈味物质和营养物质，可以生产出高品质的大蒜粉和生姜粉。
　　由于微波真空冷冻干燥设备具有众多的优点，所以市场前景十分看好，特别是在保健品和高附加值农产品的加工方面，微波真空冷冻干燥设备可以发挥十分重要的作用。