一般来说，「冻干」就是「真空冷冻干燥（vacuum freeze drying）」的简称^[1][2]；

真空冷冻干燥技术，是先通过冷冻，使湿物料中的水分冻结成固态的冰，再将这些固态的水分（也就是冰），直接升华成水蒸气，从而将这些水分排出物料^{[1][2][3][4][5]}。

那为啥要排出物料（例如食品）中的水分呢？

这通常是为了抑制微生物。

（一）干燥、水与微生物（1）微生物是食物腐败变质的根源^[6]。

食品科学、食品加工技术的发展，大多都围绕着食品中的微生物而展开^[5]，或利用微生物（例如制作酒和奶酪^[7]）或防治微生物。

由于我们的食物都是有机物，这就给微生物提供了各种营养^[7]，例如碳源、氮源等^[8][9]。

以细菌为例，许多食物都是它们的栖身之地，尤其是蛋白质含量很高的食物，更是细菌的理想居所^[10]。

而「水」在微生物的生命活动中，是不可或缺的^{[5][11][12][13][14]}。

所以，干燥处理能抑制微生物的生长和繁殖^[15][16][8]。

（2）水之于微生物，至关重要。

水之于微生物，主要有如下 5 个方面的作用：

①维持细胞形态^[11]：水是微生物机体的重要成分^[9][13]（微生物体内质量的 70%~90%都是水分^{[13][15][9][12][14]}）；

②作为微生物所需营养物质的载体或溶剂^{[11][12][17][13][14]}：微生物对所需营养物质的吸收与代谢，必须依靠水作为介质，才可以完成^[11][14]（例如细菌就是如此^[18][19]）；

③维持生物大分子的稳定^[12]：水通过类似「粘合剂」的作用^[14]，维持蛋白质、核酸等生物大分子物质稳定的天然构象和状态^[11][14]；

④参与微生物细胞内一些列重要的生化反应^[11][12]（如：合成、水解等^[14]）；

⑤帮助微生物应对温度变化^[17]：水作为良好的热导体^[11][9]，具有比热容较大等特点^[11][17][12]，可以吸收并散出微生物代谢过程中所产生的热，以帮助微生物应对温度变化^[11][9]。

低水活度（water activity），可以让微生物内部的蛋白质变性，进而使微生物的代谢活动停止^[13][20]（不同微生物对于干燥条件的抵抗能力也不同^[13][8]）；干燥虽然能抑制微生物，但通常并不能将其杀灭^[15]，微生物的细胞并没有去世，而是在休眠的状态下长期存活，如果水分恢复供应，则很快就可以复苏^[13]。

虽然干燥食品并不等于无菌，且相差很远^[15]，但由于在非常低的水活度、非常干燥的条件下，微生物无法生长，因此干燥依然成为了保藏食物等物品的有利方法^[13]，是一种非常重要的食品加工手段^[5]，例如，奶粉、速溶咖啡等脱水食品，在室温下的保存时间有时能够达到一年甚至一年以上^[15]。

（二）真空冷冻干燥的优势

对食品进行干燥加工，是一种古老的加工方式^[16][21]，早在史前时代，日晒法就被应用于制作干燥肉片^[21]，可以将晒干归类为自然干燥法（区别于人工干燥法），自然干燥还包括阴干、风干等^[16]。

正如我们上面所说，干燥加工的主要目标之一就是抑制食物中的微生物；而干燥加工还有一个目标，就是在尽量排出水分的前提下，减少食物品质的负面变化^[5][15][22]；例如，传统的干燥方式通常会让食物损失较多营养^[20]。

而在诸多干燥方式中，真空冷冻干燥就将「排出水分」和「减少品质变化」这两大目标，兼顾得很好。

首先，真空冷冻干燥降低物料水活度的效果名列前茅^[20]，同时还能使物料的纤维结构变化较少^[20]，最大程度保持食品原有的物理结构^{[7][5][1][4][21]}和营养成分^[4][23]，且具有很好的复水性^[4][20][2]。

冻干技术可以应用于加工制作食品^[2][4][5]和猫粮^[20][24]；以及生物制品的保存（例如疫苗和菌种），还有药品、航天食品等领域^[1][3][25]。