真空預冷機/真空冷卻機是真空狀態下，對高溫食品等富含水分物質快速冷卻設備，其由內而外冷卻方式、冷卻效率高等特點，使得被冷卻物質更新鮮、更有利于冷鏈方式保鮮食品。真空預冷機一般與氣調保鮮包裝機配合使用，對食品保鮮效果更佳。
由中學物理知識可知，水的沸點與環境氣壓（大氣壓）成正比關系，也即環境氣壓越低水的沸點也越低（注：沸點在0度以上該正比關系明顯）。另外，水分子在相態改變——由液態直接變為氣態情況下，其汽化（蒸發）帶走大量的熱量，該熱量也稱為汽化熱。
真空預冷機對放置的被冷卻、富含水分物質進行抽真空，使得相態內局部環境氣壓漸降，使得水分子沸點隨之顯著降低。也就是利用上述水分子在相態改變條件下帶走大量汽化熱的原理，使得被冷卻物質急劇降溫。
真空預冷機的真空泵對真空箱體持續抽真空，使得真空箱體內的氣壓達到ji限值，或箱體內被冷卻物質芯體溫度達到屏幕設定的目標溫度，PLC會發布停止抽真空的指令。不難看出，在真空預冷機降溫工作期間，真空箱體內水分子呈現沸騰狀態（箱體內溫度0度以下除外），也即真空箱體內的水分子在0度-120度（甚至更高的初始溫度），箱體內的水分子都呈現沸騰狀態。
真空預冷機作用由上述分析可知，真空預冷機是利用水分子沸點與環境氣壓成正比關系，以抽真空降低真空箱體內氣壓，使得水分子在0度-120度溫度范圍內都能沸騰，在不同溫度改變水分子物理箱體，帶走大量汽化熱，使得真空箱體內富含水分的物質快速降溫。
真空預冷機適合設計容量（如300公斤/次）高溫物質直接降溫冷卻，而冷庫不適合滿載高溫物質直接冷卻。其中原因體現在它們冷卻作業時的熱交換實質：真空預冷機冷卻物質熱交換方式是由不同真空度下（對應不同沸點）汽化了的水分子外排過程中直接帶走汽化熱的而實現直接降溫；冷庫等冷媒制冷的設備的熱交換方式由密閉冷庫的內循環空氣與冷庫設備的蒸發器實現間接熱交換，蒸發器由穿刺的銅管內的氟利昂冷媒與其進行直接熱交換，但若蒸發器表面溫度過高（也即冷庫內放置的被冷卻物質散發的熱量過大），其內部氟利昂等冷媒就難以從氣態-液態-氣態循環，也即壓縮機會down機。
真空預冷機一個降溫周期一般為20多分鐘，如果被冷卻物質量少（如幾公斤）8分子左右足矣。真空預冷機對被冷卻物質降溫方向為壓差方向，也即其熱量由食品等被冷卻物質芯體往表層傳達。
真空預冷機在我國目前階段，從技術本質上劃分僅有兩代的代際更迭:一代真空預冷機為高耗能產品，二代真空預冷機為低碳產品。一代真空預冷機由高溫高壓水蒸汽驅動內部真空發生器，其目標溫度僅能降至20度左右，若目標溫度需降至10度以內，則一代真空預冷機需要冰水等對真空箱體內的食品等被冷卻物質實施二次降溫，也即一代真空預冷機在整個降溫過程中，20度以上需要高溫高壓的水蒸汽驅動真空發生器，在15度-20度以下需要冰水等冷源實現二次降溫，顯然是高耗能產品。二代真空預冷機在整個降溫過程中，直接由真空泵抽真空達到ji限真空度以內，即可將被冷卻物質（如高溫熟食）降至冷藏保鮮溫度（0度-4度），而不需冰水等冷源實行二次降溫。
真空預冷機對高溫熟食具有快速降溫、保鮮優勢，對附加值高的水果、蔬菜具有及時、快速消除田間熱的作用，并且它們的降溫方向都是由內及外，因而更有利于食品保鮮、延長其保鮮期的功效。
