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凍干機的基本原理是基于水的三態變化。水有固態、液態和氣態，三種狀態既可以相互轉換又可以共存。
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，直接以冰態升華為水蒸汽被除去，從而達到冷凍干燥的目的。
凍干制品呈海綿狀、無干縮、復水性好、含水分極少，相應包裝后可在常溫下長時間保存和運輸。
凍干的動力：冷阱和干燥倉的飽和蒸汽壓。 飽和蒸汽壓取決于溫度。在干燥過程中，冷阱的溫度低于擱板和制品的溫度，冷阱端的飽和蒸汽壓小于干燥倉，水分子就被吸過去。當水分子碰到低溫的冷阱壁時候就會凍結和吸附住。
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