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真空冷凍干燥機通過預凍、升華干燥、解析干燥三階段，利用升華原理去除物料水分。其核心流程為：
1、凍結階段：將待干燥物料(如溶液、懸浮液、固體塊狀物等)在低溫下(通常 - 40℃~-10℃)凍結，使物料中的水分轉化為固態冰，同時避免物料中的生物活性物質(如蛋白質、微生物)因高溫變性，或揮發性成分流失。
2、升華階段：將凍結后的物料置于真空環境(壓力通常低于 610Pa，即水的三相點壓力)中，通過加熱板提供少量熱量(避免物料融化)，使冰不經過液態直接升華成水蒸氣。
3、解析干燥階段：升華結束后，物料中仍殘留少量未凍結的吸附水(約 5%~10%)，需進一步提高真空度和溫度，使吸附水從物料中解析出來，然后獲得含水量極低(通常 < 5%)的干燥產品。
整個過程中，水蒸氣通過真空系統被冷凝捕集器(冷阱)捕獲，形成固態冰，從而實現物料的脫水干燥。
真空冷凍干燥機將物料凍結后形成穩定骨架，升華后保留多孔結構，復水性佳；真空環境隔絕氧氣，延緩氧化反應，延長保質期；凍結狀態下干燥所需熱源溫度低，熱能利用率高，且干燥室無需絕熱處理。
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