凍結乾燥、フリーズドライ、フリーズドライとも呼ばれるプロセスは、物質を低温で凍結させ、その後加熱して低圧で蒸発させることによって物質から水を除去するプロセスです。 この方法は、物質に含まれる水が固体の氷から直接気体状態に蒸発するという原理に基づいており、液相ジャンプとも呼ばれます。

凍結乾燥プロセスにより、材料の構造的完全性を維持しながら、水を液相から気相に直接通過させることができます。 このプロセスは、凍結昇華 (水の蒸発) と脱着 (水蒸気の除去) の 3 つの段階で構成されます。

冷凍：通常、商品は低温（-50～-80℃）で冷凍されます。 この段階で、水分子が凍って固体の氷が形成されます。 凍結プロセスは、物質の構造を保存し、反応を遅らせるために使用されます。

昇華：凍結した材料に低圧力を加え、徐々に温度を上昇させます。 このプロセスでは、水蒸気は氷から気体状態に直接変化します。つまり、水分子は液体状態から直接蒸発することなく固体状態から蒸発します。 このステップにより、物質の構造を維持しながら、物質の水分含有量が急速に減少します。

脱着: 昇華プロセスが完了した後も、物質の水分含有量はまだ低い場合があります。 このために、物質の水蒸気は高温（通常 20 ～ 30°C）および減圧下で脱着され、完全に除去されます。 このステップでは、物質の乾燥度が高まり、長期保存に対して安定した製品が得られます。

凍結乾燥により、物質の構造的完全性を維持しながら物質の水分含有量が減少し、長期保存、輸送、使用が可能になります。 したがって、製薬産業、生物医学研究、食品産業、その他多くの分野で、敏感な成分や熱不安定性のある成分の安定性を維持するために広く使用されている方法です。