>> 真空凍結乾燥原理與說明
凍結乾燥(Freeze drying，科學家也稱為Lyophilization)是利用真空與凍結程序來移除易腐壞食物或藥品中的水分。經凍結乾燥後的產品可再室溫下長久儲存而不腐壞，或是包裝在有限的儲存空間中，需使用時再加水復原。
1.基礎概念--昇華
真空凍結乾燥是一種乾燥產品的良好技術。含水的原料首先在三相點溫度(triple-point temperature)下快速凍結，使水分快速轉換成固態的冰，然後固態冰在適當真空中直接昇華(sublimes)為水蒸氣，然後冷凝成水而排除，產品就變得乾燥。
從水的相位圖(參考下面汽壓曲線圖)就可以簡潔有力的解釋壓力與昇華的相關原理，此也就是真空凍結乾燥之主要工作原理-將冰直接昇華為水蒸汽。水相圖中OA、OB、OC三條曲線分別表示冰-水、水-水蒸氣、冰-水蒸氣兩相共存時水蒸汽與溫度之間的關係，分別稱為融化曲線、汽化曲線和昇華曲線。O點稱為三相點，所對應的溫度為0.01 ℃，水蒸氣壓為6.11 mbar（4.58 mmHg，611 Pa），在這樣的溫度和水蒸氣壓下，水、冰、水蒸氣三者可共存且相互平衡。
當溫度或壓力變化，就會發生一相到另一相的突變。冷凍到固態的水溶液，改變溫度或壓力就會發生由固態到氣態的相變-昇華。在高真空狀態下，利用昇華原理，使預先凍結的物料中的水份，不經過冰的融化，直接以冰態昇華為水蒸汽被除去，從而達到凍結乾燥的目的。因此，真空凍結乾燥又被稱為昇華乾燥。從理論上說，真空凍結乾燥的操作區域只需在水的三相點以下即可。但實際的操作條件要苛刻得多，通常在0.5~1.5 mbar的真空度和 -25℃左右溫度下，才能保證冷凍的順利進行。
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2.真空凍結乾燥過程步驟︰
- 預凍：為接下來的昇華過程準備樣品，將產品凍到凝固點以下10~20℃。
- 乾燥：在此過程中，冰昇華而不融化。
- 加熱後乾燥：在此過程中，鍵和於固體物質的殘留水分被除去，從而留下乾燥樣品，這一步驟對儲存樣品的穩定性非常重要。
3.比較：
(1)優點：
- 原料之型態、顏色、營養、芳香、成份及味道只有些許變化。
- 產品無污染、殘留水分少(1~3%)，含菌數低、保存性良好，常溫運送方便。
- 產品組織不變，粉碎溶解容易，復原性好！
(2)缺點：
- 設備費用高，冷凍設備難操作低於-60℃，真空泵性能要求高。
- 產品吸濕性高，需密閉包裝，易碎需注意包裝。
4.應用：
- 蔬菜類：洋菇、紅蘿蔔、甜玉米、菠菜、芹菜、青豆仁、高麗菜、香菇絲、紅辣椒、青蔥、大蒜、木耳、香菜、綠蘆筍。
- 肉類：牛肉片、豬肉片、雞肉、鴨肉。
- 海鮮類：蝦仁、魷魚、吻仔魚、蟹肉、干貝絲。
- 調理類：豆腐、味噌湯、醬油粉、醋粉、茶精、咖啡精。
- 健康食品：蜂王漿（乳）、花粉、魚骨膠、蒜頭精、茶精、靈芝精、香菇精、酵素、抗生素。
- 冰品水果粉：草莓粉、香蕉粉、鳳梨粉、奇異果等。
- 其它：微生物（各種細菌）、酵母、醫學血清血漿、生物學與生體學標本、藥類抗生素。
