真空凍干機與其他干燥方法一樣，要維持升華干燥的不斷進行，必須滿足兩個基本條件，即轉(zhuǎn)換的不斷供給和生成蒸汽的不斷排除。在開始階段，如果物料溫度相對較高，升華所需要的潛熱可取自物料本身的顯熱。但連續(xù)升華的進行，物料溫度很快就降到與干燥室蒸汽分壓相平衡的溫度，此時，若沒有外部供熱，升華干燥便停止進行。在外部供熱的情況下，升華所產(chǎn)生的蒸汽如果不及時排除，蒸汽分壓就會升高，物料溫度也隨之升高，當(dāng)達到物料的凍結(jié)點時，物料中的冰晶就會融化，冷凍干燥也就無法進行了。
補給的過程是一個傳熱過程，排除蒸汽的過程是一個傳質(zhì)的過程，因此，升華干燥過程阻止是一個傳熱，傳質(zhì)同時進行的過程。自然界中所發(fā)生的任何過程都有驅(qū)動力，升華干燥中的傳熱驅(qū)動力為熱源與升華界面之間的溫差，而傳質(zhì)驅(qū)動力為升華界面與蒸汽捕集器(或冷滴)之間的蒸汽分壓差。溫差愈大，傳熱速率愈快；蒸汽分壓差愈大，傳質(zhì)(即蒸汽排除)速率愈快。
升華所需要的潛熱必須由熱源通過外部傳熱過程傳送到被干燥物料的表面，然后再通過內(nèi)部傳熱過程傳送到物料內(nèi)部冰升華的實際發(fā)生處。所產(chǎn)生的水蒸氣必須通過內(nèi)部傳質(zhì)過程到達物料的表面，再通過外部傳質(zhì)過程轉(zhuǎn)移到蒸汽捕集器(冷)中。任何一個過程或幾個過程一起都可能成為干燥過程的“目標(biāo)"，它必然凍干設(shè)備的設(shè)計，操作條件以及被干燥物料的特征。只有同時提高傳熱，傳質(zhì)效率，增加單位體積凍干物料的體積，才能發(fā)揮作用取得快速的干燥速率。
水有固態(tài)，液態(tài)，氣態(tài)，氣態(tài)三種態(tài)相。根據(jù)熱力學(xué)中的相平衡理論，隨壓力的降低，水的冰點變化不大，而沸點卻越來越低，向冰點靠近。當(dāng)壓力降到一定的真空度時，水的沸點和冰點重合，冰就可以不經(jīng)液態(tài)而直接汽化為氣體，此過程稱為升華。食品的真空冷凍干燥，就是在水的碳酸點以下，即在低溫低壓條件下下，使食品中凍結(jié)的水分升華而脫去。
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