Тристепенен подход към принципа на работа
Първоначалният етап, предхождащ процеса на замръзване.Материалът проявява бързо замръзване при ниски температури, което води до образуване на равномерна структура на ледения кристал. Задължително е скоростта на охлаждане да се регулира внимателно, за да се заобиколи образуването на значителни ледени кристали, които, ако се оставят без проверка, да доведе до разкъсване на клетките. Прецизният дизайн на кривата на контрол на температурата улеснява образуването на фина, равномерна ледена кристална мрежа, която от своя страна осигурява по -голяма повърхност за последваща сублимация и по този начин повишава ефективността на сушене.
След този начален етап материалът се подлага на aПроцес на сублимационно изсушаване. При липса на атмосферно налягане ледените кристали претърпяват директна сублимация, за да образуват водна пара. Вакуумната система функционира за поддържане на ниско налягане в камерата (обикновено варира от 10 до 100 PA). Едновременно с това, хладилната система работи, за да осигури последователно намаляване на температурата на студения капан, вариращо от -50 степен до -80 степен. Това води до конденз на водна пара върху повърхността на студения капан. Задължително е този етап да бъде щателно калибриран, за да се осигури равновесие между температурата на отоплителната плоча и нивото на вакуум. Това е да се предотврати потенциала за прегряване на материала или скоростта на сублимация, който е недостатъчен.
Етапът на изсушаване на разделителната способносте процесът, чрез който веществото претърпява трансформация от течност в твърдо състояние. След сублимацията приблизително 10% от комбинираната вода се запазва в материала. Задължително е постепенно да се повишава температурата на отоплителната плоча, за да се разпуснат междумолекулните връзки, които свързват водните молекули и материалните молекули, като по този начин улесняват процеса на дълбоко изсушаване. На този етап температурният градиент трябва да бъде щателно регулиран, за да предотврати срива на материалната структура или разграждането на активните съставки.
Технологията за сушене на замразяване може да увеличи максимално задържането на биологичната активност, хранителните вещества и структурната цялост на материалите и е особено подходяща за изсушаване на топлинните вещества. Например, в областта на биомедицината технологията за сушене на замразяване може да се използва за дългосрочно запазване на биологични продукти като ваксини, антитела, ензимни препарати и др., За да се поддържа тяхната активност и да улесни транспортирането и съхранението. В областта на обработката на храни, технологията за сушене на замразяване може да се прилага върху плодове и зеленчуци, кафе, мляко на прах и други хранителни продукти, за да се запазят хранителните вещества и свежия вкус.