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冷凍干燥技術是將濕的物料或濃縮液在較低的溫度下凍成固態，然后在真空下使其中的水分直接升華成氣態，最終使物料脫水干燥的技術。

冷凍干燥會對微生物細胞造成一定的損害。細胞在凍干過程中要經歷冷凍和干燥兩種因素的作用，可以導致細胞膜物理條件或者敏感蛋白結構的變化，使細胞的活力下降。

在冷凍干燥期間細胞內外的水分被凍結成冰，冰晶會造成細胞的損傷。凍干會引起溶質效應，使細胞的水分溢出，酶蛋白和抑制失活，細胞膜發生膜滲透，使胞內物質與胞外水溶性物質無控制地進行雙向交換，從而造成細胞的代謝損傷。

此外，冷凍干燥還會使細胞膜上的脂肪酸發生變化，細胞膜的完整性受到破壞。在物料進行冷凍干燥前加入一定比例的凍干保護劑，可以大大減少凍干對微生物細胞的損傷，還可以在菌劑的保藏過程中起到很好的保護作用。這類保護劑有甘油、氨基酸類、聚乙二醇類和糖飼用酵母菌的分離與篩選及微生態制劑的研制類保護劑等。