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冷冻干燥技术是将湿的物料或浓缩液在较低的温度下冻成固态，然后在真空下使其中的水分直接升华成气态，最终使物料脱水干燥的技术。

冷冻干燥会对微生物细胞造成一定的损害。细胞在冻干过程中要经历冷冻和干燥两种因素的作用，可以导致细胞膜物理条件或者敏感蛋白结构的变化，使细胞的活力下降。

在冷冻干燥期间细胞内外的水分被冻结成冰，冰晶会造成细胞的损伤。冻干会引起溶质效应，使细胞的水分溢出，酶蛋白和抑制失活，细胞膜发生膜渗透，使胞内物质与胞外水溶性物质无控制地进行双向交换，从而造成细胞的代谢损伤。

此外，冷冻干燥还会使细胞膜上的脂肪酸发生变化，细胞膜的完整性受到破坏。在物料进行冷冻干燥前加入一定比例的冻干保护剂，可以大大减少冻干对微生物细胞的损伤，还可以在菌剂的保藏过程中起到很好的保护作用。这类保护剂有甘油、氨基酸类、聚乙二醇类和糖饲用酵母菌的分离与筛选及微生态制剂的研制类保护剂等。