一、真空冷冻干燥结构与原理
（一）工作原理
真空冷冻干燥是先将湿物料冻结到共晶点温度以下，使水分变成固态的冰，然后在适当的温度和真空度下，使冰升华为水蒸气，再用真空系统的捕水器（水汽凝结器）将水蒸气冷凝，从而获得干燥制品的技术。干燥过程是水的物态变化和移动的过程。由于这种变化和移动是发生在低温、低压下，所以，真空冷冻干燥的基本原理就是低温、低压下传热、传质的机理。
真空冷冻干燥过程分为预冻、升华干燥和解析干燥三个阶段。因此，在食品冷冻中当将其中的水分先冻结成冰，并将其置于三相点以下的低温低压条件下，给以必要的升华热，食品中的水分将从固态冰直接转化为水蒸气，在蒸气压的推动下，从食品中排出，从而达到食品脱水的目的。这种脱水技术称作冷冻干燥技术。由于食品所含的水分是与无机盐、维生素、脂肪、蛋白质等物质共存的，因此，不同的食品有不同的三相点温度，且均低于纯净水的三相点温度。在冻干食品时，必须将食品内部均冷到相应的三相点温度以下，并保持到整个升华过程。冻干结束时食品中残存的含水量应小于5%。
（二）结构
真空冷冻干燥机主要有有干燥系统、真空系统、制冷系统、加热系统及控制系统等。其中主要设备为冷冻干燥箱（冻干箱）、冷凝器、制冷压缩机、真空泵、各种阀门及控制仪表等。真空冷冻干燥系统主要由制冷系统、真空系统、加热系统、干燥系统和控制系统等组成。
（三）特点
真空冷冻干燥的优点：
1.低压缺氧条件下使物料中的易氧化成分不致氧化变质，能灭菌或抑制细菌的活力；
2.最大限度地保留干燥物料的原有成分、味道、芳香和色泽。
3.干燥物料的原有结构形状不变，且多孔结构制品的速溶性和复水性很好。
4.干燥后的原来溶于水中的无机盐之类的溶解物质被均匀分配在物料中。
5.脱水彻底、质量轻，保质期长，运输方便。
二、真空冷冻干燥机的故障分析及解决
故障产生原因解决方法
真空度达不到要求
1.漏气量过大。查找可拆连接、有密封圈处、焊缝处、软连接处是否有泄漏并加以解决。
2.真空泵性能不好。①泵本身漏气，密封不好；②检查使用泵油是否污染或油量不当；③进气口过滤网堵塞；④泵内零件磨损产生间隙
3.捕水器冷凝能力下降。制冷系统节流装置调节不当。
4.冻干工艺不合理。①较少装载量且不超过冻干机的容量；②降低加热功率和加热速度，从而降低水蒸气分压。
制冷机的故障
1.电动机无法启动接通电源、调整电压正常、使有关触头复位即可。
2.电动机拖不动先检查三相是否都有电，供电电压是否正常，若无，则是制冷系统的问题：①检修压缩机是否“咬煞”或“搁煞”；②检修汽缸的阀板是否漏油。
3.运转中突然停车：①吸气压力过低；②排气压力过高；③油压过低；④电动机过载。
4.制冷量不足或无冷量：①膨胀阀开启过大或过小；②制冷剂不足或系统堵塞不通；③压缩机阀板上部或汽缸套下部的纸垫被击穿或破裂，或压缩机吸、排气阀片破碎。
加热系统故障直热式电阻丝断更换电阻丝
间热式电加热器断更换电加热器
输送泵流量过小更换大流量输液泵
捕水器性能变差制冷系统制冷能力下降检修或更换制冷系统
产品装量过大减少产品量
温度、真空度测量误差使用环境与仪表适应的环境不一样使用与适应的环境一致
（三）真空冷冻干燥的具体应用
真空冷冻干燥干燥技术的应用相当广泛。
1.在医药方面的应用在生物制品方面，如活菌菌苗、消毒菌苗及其他生物制品等。
2.在食品方面的应用如：
①烹饪原料肉、蛋、鱼、蔬菜等。
②土特产品蘑菇、黄花菜、香椿芽、苔菜及各种山野菜等。
③蔬菜类菠菜、香菜、洋葱、土豆粉、青刀豆等。
④饮料类食品、补品类食品及方便食品等。
⑤水产品类鱼、虾、扇贝、海参、海带、各种海藻等。
3.颗粒蔬菜和蔬菜粉末等食品方面的应用也十分广泛。
4.在其他方面的应用如冷冻干燥制备超细微粉、动植物标本、核燃料处理的应用等。
