冷冻干燥是利用冰晶升华的原理，在高真空环境下，冷冻食品原料的水分直接从冰固体升水蒸气而不发生融冰。一般来说，真空干燥物料中的水分在液体状态下转变为蒸汽状态，食品被干燥，所以冷冻干燥也称为冷冻升华干燥。

其主要优点是：（1）干燥后的材料保持了原有的化学成分和物理性质（如多孔结构、胶体性质等）；（2）比其他干燥方法的热耗少。缺点是成本高，不能广泛应用。用于干燥抗生素、蔬菜和水果。

将含水生物样品冷冻固定。在低温高真空的条件下，样品中的水直接从冰升华到干。在干燥过程中，不易受表面张力的影响，样品基本不易变形。

冷冻干燥过程包括冷冻、升华和再干燥三个阶段。

用适当的冷却设备将待冻干的物料冷却至2℃左右，然后放入冷却至40℃（13.33pa）左右的冻干箱中。关闭干燥箱，快速注入制冷剂（氟利昂、氨水），将物料冷冻，保存数小时或更长时间，克服溶液过冷，使产品完全冷冻，即可升华。

产品升华是在高真空下进行的。在减压过程中，要将箱内物品冷冻，防止容器溢出。开式罗茨真空泵（或真空扩散泵）在罐内压力下降到一定程度后，压力下降到1.33pa-60。低于0℃时，冰开始升华，升华的水蒸气在冷凝器中形成冰晶。为保证冰的升华，应开启加热系统对冰架进行加热，并持续供应冰升华所需的热量。

在升华阶段，大量的冰升华。此时，产品的温度不应超过熔点，以免产品产生刚性块或产品外观缺陷。在这一阶段，货架温度通常控制在?10℃之间。在产品再干燥阶段去除的水分是混合水分。此时，固体表面的水汽压有不同程度的降低，干燥速度明显降低。在保证产品质量的前提下，现阶段应适当提高货架温度，以利于水分蒸发，一般将货架加热到30-35度。实际操作应根据产品的冻干曲线（事先多次实验绘制的温度、时间和真空曲线）进行，直至产品温度与货架温度一致，达到干燥。

真空冷冻干燥技术是将湿物料或溶液在较低温度（-10℃～-50℃）下冷冻成固态，然后在真空（1.3～13pa）下将其中的水直接升华成无液气状态，使物料脱水的干燥技术。我国是原料药生产大国，该技术的应用前景十分广阔。但需要注意的是，真空冷冻干燥技术在我国得到了迅速的推广。相比之下，其基础理论研究相对落后和薄弱，专业技术人员也不多。此外，与气流干燥、喷雾干燥等其他干燥技术相比，真空冷冻干燥设备投资大、能耗高、药品生产成本高，制约了该技术的进一步发展。因此，加强基础理论研究，保证药品质量，实现节能降耗，降低生产成本，已成为真空冷冻干燥技术领域重要的问题。