FD凍干技術的原理主要包括以下幾個方面：

1. 水的三相態變化

   • 水在自然界中存在固相、液相和氣相三種物理形態。在常壓下，水的固態是冰，液態是水，氣態是水蒸氣，且三相之間可以相互轉化。而 FD 凍干技術利用了水在特殊條件下，不經過液相，直接從固態升華為氣態的特性。
   • 當壓力降到 646.6Pa 以下，溫度低于 0℃時，冰會直接升華為水氣，這一過程跳過了液態階段，為凍干提供了理論基礎。

2. 預凍過程

   • 將含有水分的物料進行預凍，使物料中的自由水凍結成冰。一般預凍溫度應低于物料的共晶點溫度 5℃-8℃，這樣可以保證物料中的水分充分凍結，形成穩定的固態結構。
   • 預凍的目的是為了使物料在后續的干燥過程中能夠保持原有的形狀和結構，避免因水分的流失而導致物料的塌陷或變形。

3. 升華干燥過程

   • 預凍后的物料被置于真空環境中，通過加熱使冰直接升華為水蒸氣。在這個過程中，需要提供適當的熱量，以維持冰的升華溫度，但又不能過高，以免破壞物料的成分和結構。
   • 通常采用熱媒輻射加熱的方式，將熱量均勻地傳遞給物料，使冰逐漸升華。升華干燥階段是 FD 凍干技術的核心步驟，大部分水分在這一階段被去除。

4. 解析干燥過程

   • 在升華干燥后期，物料中還殘留著一些結合水，這些結合水與物料分子之間存在著較強的相互作用力，較難去除。因此，需要進一步降低壓力，提高溫度，使結合水解析出來，從而得到更干燥的產品。
   • 解析干燥的溫度一般要高于升華干燥的溫度，但不能超過物料所能承受的*高溫度，否則會導致物料的變性或分解。

5. 后處理與包裝

   • 干燥結束后，還需要對物料進行后處理，如破碎、篩選、稱重等，以得到符合要求的凍干產品。然后，將產品進行包裝，以防止其吸濕或受到其他污染。

綜上所述，FD凍干技術的原理是通過低溫預凍、真空環境下的升華干燥和解析干燥等步驟，去除物料中的水分，同時*大程度地保留物料的營養成分、原有形狀和風味。這種技術在食品、醫藥、生物制品等領域有著廣泛的應用前景。