En tretrinstilgang til arbejdsprincip
Den indledende fase forud for fryseprocessen.Materialet udviser hurtig frysning ved lave temperaturer, hvilket resulterer i dannelse af en ensartet iskrystallstruktur. Det er bydende nødvendigt, at kølehastigheden er omhyggeligt reguleret for at omgå dannelsen af betydelige iskrystaller, som, hvis de ikke er kontrolleret, kan resultere i brud på cellerne. Det nøjagtige design af temperaturstyringskurven letter dannelsen af et fint, ensartet iskrystallnetværk, som igen giver et større overfladeareal til efterfølgende sublimering og forbedrer således tørringseffektiviteten.
Efter dette indledende trin udsættes materialet for enProces med sublimering tørring. I fravær af atmosfærisk tryk gennemgår iskrystaller direkte sublimering for at danne vanddamp. Vakuumsystemet fungerer til at opretholde lavt tryk i kammeret (typisk i spidser fra 10 til 100 PA). Samtidig fungerer kølesystemet for at sikre et ensartet fald i temperaturen på den kolde fælde, der spænder fra -50 grad til -80 grad. Dette resulterer i kondensation af vanddamp på overfladen af den kolde fælde. Det er bydende nødvendigt, at dette trin er omhyggeligt kalibreret for at sikre ligevægt mellem temperaturen på varmepladen og vakuumniveauet. Dette er for at afværge potentialet for overophedning af det materiale eller sublimeringshastighed, der er utilstrækkeligt.
Opløsningstørringsstadieter den proces, hvormed stoffet gennemgår en transformation fra en væske til en fast tilstand. Efter sublimering bevares ca. 10% af det kombinerede vand i materialet. Det er bydende nødvendigt at gradvist hæve temperaturen på opvarmningspladen for at opløse de intermolekylære bindinger, der binder vandmolekyler og materialemolekyler, hvilket letter processen med dyb tørring. I dette trin skal temperaturgradienten reguleres omhyggeligt for at afværge sammenbruddet af materialestrukturen eller nedbrydningen af de aktive ingredienser.
Frysetørringsteknologi kan maksimere tilbageholdelsen af biologisk aktivitet, næringsstoffer og strukturel integritet af materialer og er især velegnet til tørring af varmen følsomme stoffer. F.eks. I området biomedicin kan frysetørringsteknologi bruges til langvarig bevarelse af biologiske produkter såsom vacciner, antistoffer, enzympræparater osv. For at opretholde deres aktivitet og lette transport og opbevaring. Inden for fødevareforarbejdning kan frysetørringsteknologi påføres frugt og grøntsager, kaffe, mælkepulver og andre fødevarer for at bevare næringsstoffer og frisk smag.