הקפאת ייבוש של מייבש הקפאה היא טכנולוגיה המשתמשת בעיקרון של sublimation לייבוש. זהו תהליך שמקפיא במהירות את החומר המיובש בטמפרטורות נמוכות ואז מרומם את מולקולות המים הקפואים ישירות לאדי מים תחת סביבת ואקום מתאימה. המוצר המתקבל על ידי ייבוש בהקפאה נקרא חומר מיובש בהקפאה, ותהליך זה נקרא ייבוש בהקפאה. החומר תמיד קפוא בטמפרטורות נמוכות לפני הייבוש. יחד עם זאת, גבישי קרח מופצים באופן שווה בחומר. תהליך sublimation לא יהיה מרוכז עקב התייבשות, הימנעות תופעות לוואי כגון קצף חמצון הנגרמת על ידי קיטור. החומר היבש הוא בצורה של ספוג יבש ונקבובי, ואת נפחו הוא בעצם ללא שינוי. הוא מסיס מאוד במים וניתן לשחזרו למצבו המקורי.
מייבש הקפאה לסירוגין מתאים לייצור אצווה רב-מגוון וקטן, במיוחד בתחום המזון, המתאים לייצור מזון עם עונתיות חזקה. פעולת מחשב יחיד מאומצת. אם פיסת ציוד אחת נכשלת, זה לא ישפיע על הפעולה הרגילה של ציוד אחר. ציוד ייבוש הקפאה לסירוגין קל לשלוט בדרישות טמפרטורת חימום ומידת ואקום בשלבים שונים של ייבוש חומרים, ואת העיבוד, הייצור, ותחזוקה של הציוד קל לבצע.
בשנים האחרונות, ליופיליזר מתמשך נחקר ונעשה בו שימוש. ציוד רציף מתאים לייצור מוצרים עם זנים מספיק וחומרי גלם, במיוחד לייצור של ברוט ומוצרים פרטניים. ציוד רציף קל למימוש שליטה אוטומטית ומפשט את התפעול והניהול הידניים. החיסרון העיקרי שלה הוא העלות הגבוהה.
עם סיום אישור GMP, ציוד ליופיליזר המקומי נכנס באופן מלא לשלב המודרני, עם פונקציות מלאות, פעולה אמינה, וביצועים יציבים. זה יכול לממש ניקוי מקוון (CIP) או חיטוי קיטור ועיקור (SIP). כל המדדים הטכניים יכולים לענות על הצרכים של ייצור ליופיליזציה של מוצרים ביולוגיים ותרופות. לעומת זאת, ציוד ייבוש זרים יש יותר זנים ומפרטים מאשר אלה המקומיים, ציוד תומך מלא, מבנה חיסכון באנרגיה מעולה, ופלט גדול של ציוד ייבוש הקפאה רציף. על מנת להבטיח את האיכות והחיסכון באנרגיה של מוצרים לייבוש בהקפאה, נעשה שימוש משולב בציוד ייבוש בהקפאה בשילוב עם ציוד ייבוש אחר.
בעתיד, כיצד לשפר את היעילות של ייבוש בהקפאה, לקצר את זמן הייבוש ולחסוך באנרגיה בהנחה להבטיח את איכות המוצר תהיה המטרה המשותפת של העובדים בתעשיית ייבוש ההקפאה.
במהלך תהליך sublimation של ייבוש בהקפאה, אם כי יש הבדל גדול בין המדף לטמפרטורת המוצר, ספיגת חום sublimation יציבה יחסית וטמפרטורת המוצר היא קבועה יחסית כי טמפרטורת הצלחת, טמפרטורת המרוכבים, וטמפרטורת ואקום הם בעצם ללא שינוי. כמו המוצרים מיובשים שכבה אחר שכבה מלמעלה למטה, ההתנגדות של סובלימציה קרח גדל בהדרגה. טמפרטורת המוצר תעלה מעט בהתאם. עד שנוכחות גבישי הקרח כבר לא נראית לעין בלתי. בשלב זה, יותר מ -90% מהמים הוסרו. תהליך הסאבלימציה ההמונית הושלם בעצם. על מנת להבטיח את השלמת הסאבלימציה ההמונית של כל קופסת המוצרים, טמפרטורת הצלחת עדיין צריכה להישמר לשלב אחד לפני חימום בשלב השני. שאריות מים שונות ממים חופשיים בתכונות פיזיות וכימיות. שאריות המים כוללות מים קשורים כימית ומים קשורים פיזית. מכיוון שהמים השיוריים כבולים על ידי כוח משיכה מסוים, לחץ האדים הרוויים שלו פוחת בדרגות שונות, כך שמהירות הייבוש יורדת באופן משמעותי. למרות שהגדלת טמפרטורת המוצר מקדמת את הגז של שאריות המים, אם הטמפרטורה עולה על גבול מסוים, הפעילות הביולוגית עשויה גם לרדת בחדות. טמפרטורת הייבוש הגבוהה של המוצר תיקבע על ידי ניסוי. בדרך כלל, טמפרטורת הצלחת היא על + 30 °C (50 °F) בשלב השני ונשאר קבוע. בתחילת שלב זה, בשל עליית טמפרטורת הצלחת, פחות לחות שיורית, וגז קשה, טמפרטורת המוצר עולה במהירות. עם זאת, ככל שטמפרטורת המוצר וטמפרטורת הצלחת מתקרבות בהדרגה, הולכת החום הופכת איטית יותר ודורשת סבלנות במשך זמן רב. החומר היבש הוא נקבובי ספוג יבש, וזמן הייבוש של שאריות מים הוא כמעט זהה לזה של כמות גדולה של sublimation, לפעמים אפילו יותר.
