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干燥是非常古老的操作，但粉体和生物制品的加热干燥常常造成颗粒不可复原的团聚，尤其是在超细粉体制备方面，液相中的纳米颗粒经干燥会聚结为难以分散的团块，这主要是因为普通的颗粒干燥过程中水分在从颗粒间孔道散发，表面张力导致高的附加压力，将颗粒紧压在一起成为团块。
而冷冻干燥可以避免这一问题，冷冻干燥是先将待干燥凝胶或血液冷冻为固体，再在合理的条件先通过升华作用而使其中的水分气化而脱除水分，由于冰的气化过程不会对固体颗粒的聚结状态产生影响，因此可以完好保存原来的颗粒不被压紧而团聚，此外冷冻干燥非常适合处理生物制品，比如血液等，因为它没有高温操作，可以防止生物制品变质。

冷冻干燥机是将含水物品预先冻结，然后将其水分在真空状态下升华而获得干燥物品的一种技术方法。经冷冻干燥处理的物品易于长期保存，真空冷冻干燥机加水后能恢复到冻干前的状态并保持原由的生化特性。应用于药品、生物制品、化工及食品工业，对于热敏物质如抗菌素、疫苗、血液制品、酶激素和其它生物制品。