冷冻干燥是用于干燥或保存易腐物质，而不破坏其物理结构的过程，该过程从食物和其他物质中提取水，使其保持稳定，并可在室温下长时间储存。冷冻干燥通过称为升华的过程进行。在这个过程中，需要冷冻干燥的材料首先被冷冻到特定温度，以便材料中的水含量变成冰，然后温度升高，压力在近乎的真空中降低，使冰升华为水蒸气实际上熔化了材料，将这种水蒸气收集在冷凝器中，使其冷凝成冰。冷冻干燥的主要目的是，产品应该很好地溶于水，并且应该具有与初始材料相同的特性。
冷冻干燥意味着物质从固态转变为蒸汽态而不通过称为液相的中间相，三点是材料的固相和液相可以共存的温度。温度和压力是决定物质存在阶段的两个主要因素，对于特定阶段中存在的每种物质，温度和压力必须在商定的范围内，否则该阶段就不存在。例如对于冰的存在，它需要特定的温度和压力，没有它，可能变成水或水蒸气。
冷冻干燥过程早在很多年前就已为人所知，但是在第二次世界大战期间，美国不得不将血清送到欧洲进行医学治疗，需要对血清进行冷藏，但是根据需要无法获得该设施，因此血清在实际到达接受者之前被破坏，为了克服这个问题，他们开始使用冷冻干燥工艺冷冻干燥血清，之后它具有化学稳定性和可行性，它不需要冷藏。该过程的成功导致该技术应用于，现在这已成为保存生物材料的非常重要的技术，应用该技术的一些领域是药品，食品加工，恢复水损坏的文件，用于碳氢化合物分析的化学工业，陶瓷制造等。
冷冻干燥过程本身包括四个主要阶段或步骤，它们是预处理阶段，冷冻阶段，初级干燥阶段和二级干燥阶段。预处理阶段包括在材料实际冷冻之前对材料的任何处理。处理可以用于各种目的，并且根据材料的用途和取决于其自身的特性，不同的材料将需要不同的处理。有时进行预处理，以使材料满足冷冻干燥过程的需要，例如以提高材料承受冷冻干燥过程和时间的能力，并改善最终产品的质量。
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