經(jīng)過干燥、保色加工整理而成的干燥花，既存鮮花之形、色、資、韻，又取干花之經(jīng)久不凋，越來越受到人們的喜愛，它非常適合于光線較暗的咖啡廳、酒店以及家庭裝飾。真空冷凍干燥是近年興起的干燥花卉的新方法，用此干燥技術干燥較大的花朵植株，能夠基本保持干燥花的形狀、色澤和芳香，無污染，具有深入研究的前景。
    冷凍干燥的基本原理
    真空冷凍干燥是先將物料凍結到共晶點溫度以下，使物料中的水分變成固態(tài)的冰，然后在適當?shù)恼婵斩认拢�使冰直接升華為水蒸汽。再用真空系統(tǒng)中的水汽凝結器（捕水器）將水蒸汽冷凝，從而獲得干燥制品的技術。
    水的相平衡關系是研究和分析含水物料凍結干燥原理的基礎，當冰周圍的蒸汽壓低于610.5Pa時，冰加熱升溫可以直接升華為水蒸汽，這就是升華干燥的理論基礎，真空冷凍干燥的最基本的工作原理也就在于此。
    操作過程
    冷凍干燥過程分為預凍、升華干燥、解析干燥3個過程。由于鮮花是由莖稈、葉、花蕊、花瓣組成，各個部分的含水率不同，若研究植株各部分的干燥效果，應首先測定各部分的含水率，并通過儀器分別測量出它們各自的共熔點和共晶點。
    1.預凍過程
    預凍是植株在凍結干燥之前，作為單獨的操作，用一般的凍結方法預先將鮮花凍成一定的形狀。在真空冷凍干燥中，材料凍結的最高溫度是影響凍干產(chǎn)品質量及能耗的重要因素。預凍溫度必須低于共晶溫度，否則會造成產(chǎn)品表面起泡、制品收縮等不良現(xiàn)象發(fā)生。一般情況下，制品冷凍的最低溫度低于共晶溫度5～10℃即可。但凍結溫度也不能制定過低，否則，就會出現(xiàn)投資大、能耗高等問題。
    另外，預凍速率也是影響干燥速率和產(chǎn)品質量的一個重要因素。慢速冷凍時升華速率較快，快速凍結時干燥時間較長。比較合適的降溫速率應該在保證物料質量不受影響的前提下，采用比較慢的降溫速率。
    2.升華干燥過程
    要維持升華干燥的不斷進行，必須滿足兩個基本條件，即熱量的不斷供給和生成蒸汽的不斷排除。干燥過程是由周圍逐漸向內部中心干燥的，干燥過程中的傳熱驅動力為熱源與升華界面之間的溫差，而傳質驅動力為升華界面與冷阱之間的蒸氣分壓差，溫差越大，傳熱速率就越快，蒸汽分壓差越大，傳質速率就越快。
    在升華干燥中，加熱溫度不能超過物料的共熔點溫度，若溫度過高，導致冰晶熔化，會影響制品質量。此外，升華干燥過程中的加熱方式直接影響了物料溫度分布、升華界面溫度、升華界面水蒸汽通量和干燥時間等重要過程參數(shù)。
    3.解析干燥過程
    解析干燥是升華干燥之后，去除分布在物料的基質內以游離態(tài)或結合水形式存在水分的過程。物料的解析干燥一般要依靠比升華溫度高得多的溫度來完成。
    高溫低壓有利于解析干燥進行，對解析干燥時間不占主要地位的物料干燥，如冷凍的番茄片，其中可以凍結成冰的結構水和大量游離水，約占95%，解析干燥時間很短，凍干周期主要取決于升華干燥時間。這時，提高干燥速率的考慮措施就應以升華干燥為主。
    無論升華干燥還是解析干燥，對冷阱溫度的要求都是相似的，文獻表明：當冷阱溫度低于-50℃時，再過多地降低冷阱溫度，對縮短干燥時間意義不大。目前，冷阱溫度一般設為-45～50℃。
    真空冷凍干燥花的過程及特點
    1.真空冷凍干燥花的特點
    （1）原料來源廣泛，到目前為止，世界各國經(jīng)常使用的干燥花植物種類約有2000～3000種。
    （2）姿態(tài)自然質樸，不僅具有植物的自然風韻，而且最大限度地保持了植物固有的形狀和色澤。
    （3）使用管理方便，不僅可以在較長的時間里保持其形態(tài)和色彩，而且儲存、銷售期長。
    （4）復水性能好，食用花復水之后，可保持其原有的美麗形狀，引起人們的食欲。
    （5）它的收縮率遠遠小于采用其他方法干燥得到的干燥花，能夠最大限度地保持新鮮時的形態(tài)。
    （6）冷凍干燥設備投資費用較大，操作費用較高，導致其成本高。
    2.真空冷凍干燥花的實踐
    為探索干燥花加工新技術，李保國等人做了紫色補血草、黃色萬壽菊、紅色月季花的冷凍干燥試驗，測定了它們各部分的平均含水率，試驗中預凍溫度為-65℃，真空度設為10Pa。采用真空冷凍干燥鮮花，花的外形保持較好，有的顏色會稍有變化。月季和補血草的莖、以及補血草的花朵基本未收縮變形，萬壽菊和月季的花瓣稍有變形。月季花顏色比鮮花顏色變深稍暗，黃色的萬壽菊顏色變淺，紫色的補血草凍干后顏色基本不變。而采用熱風干燥，當干燥溫度選為50℃時，干花會產(chǎn)生嚴重的收縮變形，此外，李寶國在試驗中還發(fā)現(xiàn)，干燥后的鮮花香味不及鮮花濃郁，而且整個干花植株變脆，容易折斷和破碎。
    徐成海做了補血草和文竹的冷凍干燥試驗，得到的補血草都保持了原來的形狀，花的顏色自然、逼真�？梢钥闯�，采用合適的凍干設備，再進行優(yōu)化試驗研究，就可以大大縮短冷凍干燥時間，進行批量生產(chǎn)，實現(xiàn)商品化的要求。
    朱文學研究了品種為洛陽紅的牡丹花的凍干試驗，可以看出，花蕊和花瓣的共晶和共熔溫度較高，莖和葉的共晶和共熔溫度較低，選擇預凍溫度和升華界面溫度時應以莖的共晶溫度和共熔溫度為依據(jù)。朱文學發(fā)現(xiàn)，不同的干燥條件，牡丹花干燥的效果不同。在預凍溫度為-15℃、加熱溫度為20℃時，干燥12小時，莖葉基本干透，但花瓣還比較潮濕且出現(xiàn)局部褪色現(xiàn)象，達不到干燥要求。在預凍溫度為-30℃、加熱溫度為0℃時，干燥45小時后，發(fā)現(xiàn)整個植株基本干透，干后花瓣顏色比鮮花稍暗，莖稈基本未收縮變形，葉和花瓣稍有變形。與李保國得到的結論相似，干后的植株也存在變脆、容易折斷和破碎的現(xiàn)象。因此，朱文學認為，不進行預處理的牡丹雖然在一定的條件下能夠干燥，而且能夠基本保持外形、顏色和花香，但干花達不到鮮花的效果，且干燥時間長，因此，應著重研究牡丹花的預處理工藝，開發(fā)增加植株韌性、減小脆性的技術，以保證后繼加工和觀賞。
    為了更深入地了解干燥花的特性，張正勇還在掃描電鏡下，對牡丹的枝、葉、花瓣等的微形態(tài)進行了觀察，發(fā)現(xiàn)牡丹植株各部分存在較大的結構差異，而這種結構差異必將影響其內部的傳熱傳質過程，導致各部分具有不同的干燥特性，從而影響植株干燥的整體效果。牡丹的花瓣表面細胞排列致密，因而水分不易排出，干燥速度較慢。莖桿表面呈豎條狀紋理結構，內部呈中空篩網(wǎng)狀導管結構。葉的正表面表皮細胞排列整齊致密，無氣孔器，表皮細胞呈圓形；背表面有均勻分布的氣孔。由于莖桿和葉片具有篩網(wǎng)狀導管結構和氣孔，因而所含水分容易排出，干燥速度較快。顯微結構分析的結果與凍干試驗結果是相吻合的，它使得對于燥花的研究從宏觀世界進入了微觀世界，這對于干燥花加工工藝的改進具有一定的指導意義。
    3.冷凍干燥花卉應注意的事項
    真空冷凍干燥技術干燥花卉是一種全新的干花制作技術，雖然在食品和藥品干燥方面已經(jīng)有了大量的研究和應用，但由于花卉有別于食品和藥品，干燥指標主要是花卉的形狀和色澤，因此不能夠完全采用食品和藥品的干燥工藝，而須要針對花卉的不同生物學特性及干花的商品要求進行干燥工藝的研究和改進。參考國內外的文獻，目前冷凍干燥花卉存在的主要問題是鮮花的預處理工藝不成熟，而未經(jīng)過預處理的花材經(jīng)過真空冷凍干燥之后，普遍存在植株變脆、容易折斷和破碎的問題，因此，進一步研究的方向是對花材干燥前的預處理工藝的研究和進一步優(yōu)化真空冷凍干燥工藝。