שיטות ההקפאה הטרום- של מוצרים כוללות הקפאה-ייבוש,-הקפאה מוקדמת בתוך הקופסה והקפאה- מוקדמת מחוץ לקופסה.
שיטת ההקפאה המקדימה-היא למקם ישירות את המוצרים על המדף הרב-שכבתי בקופסת ההקפאה-לייבוש של מכונת הייבוש להקפאה- ולהקפיא אותם על ידי המקפיא של מכונת ייבוש ההקפאה-. כאשר מספר רב של בקבוקונים ואמפולות מיובשים- בהקפאה, על מנת להקל על הכניסה והיציאה מהקופסה, הבקבוקונים או האמפולות בדרך כלל נארזות-במספר דיסקיות מתכת ולאחר מכן נטענות לתוך התיבה. על מנת לשפר את העברת החום, חלק מלוחות המתכת מיוצרים לסוגים הניתנים להפרדה, והחלק התחתון מוסר כאשר נכנסים לקופסה, כך שהבקבוקון יכול ליצור קשר ישיר עם לוחית המתכת של קופסת ייבוש ההקפאה-; עבור צלחות שלא ניתן למשוך נמוך, תחתית הצלחת תהיה שטוחה כדי לקבל את אחידות המוצר. בקבוק הפלזמה הגדול בשיטת ההקפאה הסיבובית יוקפא מראש ולאחר מכן יוסיף לו מסגרת מתכת או בלוק להולכת חום.
ישנן שתי שיטות להקפאה מוקדמת- מחוץ לקופסה. לחלק מהמייבשים קטנים אין מכשיר להקפאה מוקדמת- של מוצרים. השתמש רק במקרר בטמפרטורה-נמוכה או באלכוהול ובקרח יבש להקפאה מוקדמת. השני הוא מקפיא סיבובי מיוחד, שיכול להקפיא מוצרים של בקבוקים גדולים למבנה מעטפת תוך כדי סיבוב. לאחר מכן היכנס לקופסת הייבוש להקפאה-.
קיימת גם שיטת הקפאה צנטריפוגלית מיוחדת -, אשר מאומצת על ידי lyophilizer הצנטריפוגלי. הנוזל מתאדה במהירות תחת ואקום, סופג את החום של עצמו וקופא. כוח הסיבוב הצנטריפוגלי מונע מהגז במוצר לעלות על גדותיו, כך שניתן להקפיא את המוצר "ברוגע" לצורה מסוימת.
המהירות היא בדרך כלל כ-800 סל"ד.
להקפאה תהיה השפעה הרסנית מסוימת על תאים ואורגניזמים, והמנגנון שלה מורכב מאוד. אין תיאוריה מאוחדת,
עם זאת, נהוג להאמין שזה נגרם בעיקר על ידי השפעה מכנית והשפעה מומסת.
תהליך ההקפאה של חומרים ביולוגיים מתחיל בהקפאת מים טהורים, וצמיחת גבישי קרח מובילה בהדרגה לריכוז האלקטרוליטים. ואז התערובת האוטקטית מתמצקת. לבסוף, כולם הופכים למוצקים.
ההשפעה המכנית נגרמת על ידי הכוח המכני הנוצר מצמיחת גבישי קרח בתוך התא ומחוצה לו. במיוחד עבור חיים עם קרום תא, התמונה גדולה. בדרך כלל, ככל שגביש הקרח גדול יותר, כך קל יותר לקרום התא להיקרע, וכתוצאה מכך למוות התא; גביש הקרח קטן וגם הנזק המכני לממברנת התא קטן.
גבישי הקרח המיוצרים בהקפאה איטית גדולים יותר ואלו המיוצרים בהקפאה מהירה קטנים יותר; בעניין זה. להקפאה מהירה הייתה השפעה מועטה על התאים. הקפאה איטית היא קלה לגרום למוות של תאים.
השפעת המומסים נובעת מריכוז הדרגתי של נוזל ביניים עקב הקפאת המים, מה שמעלה את ריכוז האלקטרוליטים. חלבון רגיש יותר לאלקטרוליטים. העלייה בריכוז האלקטרוליטים גורמת לדנטורציה של חלבון ולמוות של תאים; בנוסף, העלייה בריכוז האלקטרוליטים תייבש את התאים וימותו. ככל שריכוז הנוזל במרווח גבוה יותר. ככל שהנזק הנגרם מהסיבות לעיל חמור יותר. השפעת המומסים ברורה ביותר בטווח טמפרטורות מסוים. טווח טמפרטורות זה הוא בין נקודת הקיפאון של המים לטמפרטורת הריפוי המלאה של הנוזל. אם ניתן לחצות את טווח הטמפרטורות במהירות גבוהה יותר, ההשפעה של אפקט המומס יכולה להיחלש מאוד.
בנוסף, גודל הגביש הנוצר במהלך ההקפאה משפיע במידה רבה גם על קצב הייבוש וקצב הפירוק של מוצרים מיובשים. קל לבצע סובלימציה של גבישי קרח גדולים, בעוד שגבישי קרח קטנים אינם מתאימים לסובלימציה; עם זאת, גבישי קרח גדולים מתמוססים לאט וגבישי קרח קטנים מתמוססים במהירות. ככל שגביש הקרח קטן יותר, כך הוא יכול לשקף יותר את המבנה המקורי של המוצר לאחר הייבוש.
לסיכום, יש צורך בקצב קירור אופטימלי. על מנת להשיג את שיעור ההישרדות הגבוה ביותר של התאים, התכונות הפיזיקליות הטובות ביותר וקצב הפירוק של המוצר. כמובן, לשיפור שיעור ההישרדות יש הרבה קשר להוספת חומרים אנטי-היפותרמיים (אחד מחומרי ההגנה) למוצרים. לדוגמה, גליצרול, דימתיל סולפוקסיד, סוכרים וכו'. חומרים אלה העמידים לטמפרטורה-נמוכה יכולים לעזור למוצר להרחיב את טווח קצבי הקירור האופטימליים כך שיותר תאים יוכלו לשרוד.
על מנת להשיג קצבי קירור שונים. יש לאמץ שיטות שונות לפני-הקפאה; לדוגמה, לפעמים צריך להוריד את הטמפרטורה של קופסת הייבוש להקפאה- לאחר האריזה, לפעמים צריך להוריד את המכונה לטמפרטורה נמוכה מראש, ואז המוצרים נטענים להקפאה{{2} }קופסת ייבוש.
מטרת ההקפאה המוקדמת-היא גם לתקן את המוצר לסובלימציה תחת ואקום. אם לא קפוא. בעת שאיבת האבק, המוצר ייצא מהבקבוק ללא צורה מסוימת; אם קר מדי, זה לא רק יבזבז אנרגיה וזמן אלא גם יפחית את שיעור ההישרדות של מוצרים מסוימים.
לכן, יש לקבוע שלושה נתונים לפני-הקפאה. האחד הוא קצב ההקפאה-. יש לבדוק קצב הקפאה אופטימלי לפי מוצרים שונים. הטמפרטורה השנייה היא הטמפרטורה המינימלית של הקפאה מוקדמת, אותה יש לקבוע בהתאם לנקודת ההיתוך- של המוצר שהשתנה. הטמפרטורה המינימלית של הקפאה לפני- צריכה להיות נמוכה מנקודת-ההתכה המשותפת. השלישי הוא זמן ההקפאה הקדם-, שנקבע בהתאם למצב המכונה כדי לוודא שכל המוצרים הוקפאו לפני שאיבת ואקום. זה לא ייצא מהבקבוק בגלל שאיבת ואקום. ככל שהפרש הטמפרטורות בין כל שכבת צלחת לכל חלק מכל שכבת צלחת של קופסת הייבוש-קטנה יותר, ניתן לקצר את זמן ההקפאה הקדם- בהתאם. בדרך כלל, ניתן להתחיל את סובלימציית הוואקום 1-שעתיים לאחר שהטמפרטורה של המוצר מגיעה לטמפרטורת המינימום שלפני ההקפאה.
