Liofilna sušara radi u tri faze:
Zamrzavanje
Primarno sušenje (sublimacija)
Sekundarno sušenje (adsorpcija)
Pravilno sušenje zamrzavanjem može smanjiti vrijeme sušenja za 30%.
Faza 1: Faza zamrzavanja
Dijagram pokazuje kako funkcionira sušač zamrzavanjem i idealan tlak sušenja zamrzavanjem i temperaturu sušenja zamrzavanjem
Ovo je najkritičnija faza. Sušilice za zamrzavanje koriste različite metode za zamrzavanje proizvoda.
Zamrzavanje se može obaviti u zamrzivaču, kadi za zamrzavanje (zamrzivač školjki) ili na policama zamrzivača.
Sušilice za sušenje smrzavanjem hlade materijal ispod trostruke tačke kako bi se osiguralo da se materijal sublimira, a ne da se topi. Time se čuva fizički oblik materijala.
Sušilice za sušenje smrzavanjem su najosjetljivije na sušenje zamrzavanjem većih kristala leda, koji se mogu proizvesti sporim zamrzavanjem ili žarenjem. Međutim, za biološke materijale, kada su kristali preveliki, mogu oštetiti ćelijski zid, što rezultira manje od idealnih rezultata sušenja zamrzavanjem. Kako bi se to spriječilo, proces zamrzavanja se obavlja brzo.
Za materijale koji su skloni taloženju može se koristiti proces žarenja. Ovaj proces uključuje brzo zamrzavanje, a zatim podizanje temperature proizvoda kako bi se omogućilo rastu kristala.
Faza 2: primarno sušenje (sublimacija)
Druga faza je primarno sušenje (sublimacija), tokom koje se smanjuje pritisak i dodaje se toplota materijalu kako bi se sublimirala voda.
Vakuum zamrzivača ubrzava sublimaciju. Kondenzator zamrzivača osigurava površinu za pričvršćivanje i stvrdnjavanje vodene pare. Kondenzator također štiti vakuum pumpu od vodene pare.
Tokom ove faze uklanja se oko 95% vode u materijalu.
Primarno sušenje može biti spor proces. Prekomjerna toplina može promijeniti strukturu materijala.
Faza 3: sekundarno sušenje (adsorpcija)
Završna faza je sekundarno sušenje (adsorpcija), tokom kojeg se uklanjaju jonski vezane molekule vode.
Povećanjem temperature iznad one u fazi primarnog sušenja, veze između materijala i molekula vode se prekidaju.
Liofilizirani materijal zadržava svoju poroznu strukturu.
Nakon što zamrzivač završi svoj proces, vakuum se može prekinuti inertnim plinom prije nego što se materijal zatvori.
Većina materijala se može sušiti do preostale vlage od 1-5%.
