相比于传统的制冷和冷冻方法，冻干技术在处理过程中需要较少的能源。制冷和冷冻通常需要维持低温环境，而冻干过程中，只需在开始的阶段降低温度。之后，大部分能量消耗用于从产品中除去水分，而不是维持低温。这种能源效率高的特点使得冻干技术成为可持续发展的一项重要解决方案。
使用冻干技术还有助于减少环境污染。传统的食品和药品加工方法往往会产生大量的废物和污染物，对环境造成负面影响。相比之下，冻干技术是一种相对清洁的生产过程。冻干机可以将水分转化为蒸汽，而不会产生有害物质排放。此外，冻干产品的较长货架寿命也有助于减少包装需求和废弃物产生，进一步减少环境负担。
实验室冻干机是一种用于冻干(即冷冻干燥)样品的设备。冻干是一种将湿润的物质冷冻并在减压条件下去除水分的过程，以保持物质的长期保存和稳定性。实验室冻干机通常由冷冻单元、真空系统和控制系统组成。
在实验室中，科学家经常需要冻干生物样品、药物制剂、食品或其他化学物质，以便在无水条件下进行研究、储存或运输。实验室冻干机通过控制温度和压力，将样品先冷冻为固体，然后在真空环境下加热，使水分从固态直接转变为气态，绕过液态阶段，从而实现快速和有效的冻干过程。
实验室冻干机在科学研究、制药工业、食品加工和其他领域中被广泛应用，以确保样品的质量和稳定性，并延长其保存时间。
其工作原理主要包括三个关键步骤：冷冻、真空和升温。在冷冻阶段，物质被快速冷冻至低温，使水分形成冰晶；接着，在真空环境下，通过升温，水分从固态直接转变为气态，从而达到脱水的效果。这个过程称为“显性升华”，因为水分从固态直接转变为气态，绕过了液态的中间阶段。这种脱水方法能够更好地保留物质的结构和营养成分，使得冻干的产品具有更长的保质期和较低的重量。
BIOCOOL实验室冻干机系统配置：
1.冻干自动控制系统：可程序化编程，从冻干到除霜均程序化控制。
2.板层加温控制系统：热循环监视保护，特殊加热材料，模糊PID控制算法。
3.冷阱除霜系统：热氟+辅热除霜方式，安全性能高；除霜速度快，解决了传统采用浸泡除霜带来的不便。
4.压塞系统：压塞系统可自动上下移动，利于西林瓶压塞，免除手动压塞压力不足及不方便的诸多问题。压塞部分装在冻干机的底部，全部板层升起后，可对箱底底部进行完整清洁。
5.升华结束判定系统：可在升华阶段结束后，自动进行升华结束判定，防止升华未结束进入解析阶段带来的冻干失败。
6.冻干终点测试系统：可在解析干燥阶段结束后自动进行冻干终点测试，确保物质含水率到达标准要求。
7.真空调节系统：升华及解析干燥过程进行真空度调节，可自由控制干燥过程的热量多少，从而实现冻干的精细要求。
8.脉冲回填系统：可慢速、中速、快速三种回填模式选择，避免了对于冻干结束后颗粒状及絮状物质充气产生有效物质被吹跑流失的问题。
9.自动排水系统：排水结束后与真空系统互锁，避免再次使用忘记关闭排水阀产生的真空系统故障。
10.手自动模式选择：手动模式用于摸索工艺参数(人为干预性强)，自动模式用于工艺成熟阶段，一键操作，简单便捷。
11.数据记录系统：数据记录系统多项选择。
11.1本机内存存储，最多可存储3个月。
11.2外存存储(U盘)，存储数据量与U盘的容量有关系。
11.3PC数据库存储，存储数据量与电脑硬盘可使用容量有关系。
12.监视系统：可手机、电脑实时监视系统任一界面。温度，真空度，采集频率50ms/次。
13.冻干工艺配方存储功能：可存储2000组固定或者用户自定义冻干工艺配方。
14.PC远程监控系统：可远程监控设备运行状况，最远监控距离1.5KM。
15.共晶点测试功能：可离线、在线测试制品的共晶点温度，可人工或自动分析图谱。
16.校准功能：可进行温度及真空度校准，确保长期使用测量值的精确性。
17.冻干曲线查询功能：可查询温度及真空度曲线，方便工艺优化及冻干效果验证。
