Также известный как лиофилизация, сушка вымораживанием или сушка вымораживанием, процесс представляет собой процесс удаления воды из вещества путем его замораживания при низкой температуре, а затем нагревания для испарения под низким давлением. Этот метод основан на принципе прямого испарения воды, содержащейся в веществе, из твердого льда в газообразное состояние, также называемого пропуском жидкой фазы.

Процесс лиофилизации позволяет воде переходить непосредственно из жидкой фазы в газовую, сохраняя при этом структурную целостность материала. Процесс состоит из трех стадий: сублимационной заморозки (выпаривания воды) и десорбции (удаления паров воды).

Заморозка: Продукты обычно замораживают при низкой температуре (от -50 до -80°C). На этом этапе молекулы воды замерзают и образуют твердый лед. Процесс замораживания используется для сохранения структуры вещества и замедления реакций.

Сублимация: к замороженному материалу прикладывается низкое давление, и температура предмета постепенно повышается. В этом процессе водяной пар переходит непосредственно из льда в газообразное состояние, то есть молекулы воды испаряются непосредственно из твердого состояния, не переходя из жидкого состояния. Этот шаг быстро снижает содержание воды в веществе, сохраняя при этом структуру вещества.

Десорбция: после завершения процесса сублимации содержание воды в веществе может оставаться низким. Для этого водяной пар вещества десорбируют и полностью удаляют при более высокой температуре (обычно от 20 до 30°С) и при пониженном давлении. На этом этапе повышается сухость вещества и получается продукт, стабилизированный для длительного хранения.

Лиофилизация снижает содержание воды в веществе при сохранении его структурной целостности, обеспечивая длительное хранение, транспортировку и использование. Таким образом, это широко используемый метод в фармацевтической промышленности, биомедицинских исследованиях, пищевой промышленности и многих других областях для поддержания стабильности чувствительных или термолабильных компонентов.