Saldēšanas žāvētājs darbojas trīs posmos:
Saldēšana
Primārā žāvēšana (sublimācija)
Sekundārā žāvēšana (adsorbcija)
Pareiza žāvēšana sasaldē var samazināt žāvēšanas laiku par 30%.
1. posms: sasaldēšanas stadija
Diagrammā parādīts, kā darbojas saldēšanas žāvētājs, kā arī ideālais sasaldēšanas žāvēšanas spiediens un žāvēšanas saldēšanas temperatūra
Šis ir viskritiskākais posms. Saldēšanas žāvētājos tiek izmantotas dažādas produkta sasaldēšanas metodes.
Saldēšanu var veikt saldētavā, saldēšanas vannā (čaulas saldētava) vai saldētavas plauktos.
Saldēšanas žāvētāji atdzesē materiālu zem trīskāršā punkta, lai nodrošinātu, ka materiāls sublimējas, nevis kūst. Tas saglabā materiāla fizisko formu.
Saldēšanas žāvētāji ir visjutīgākie pret lielāku ledus kristālu sasaldēšanu, ko var iegūt, lēni sasaldējot vai atkausējot. Tomēr bioloģiskiem materiāliem, kad kristāli ir pārāk lieli, tie var sabojāt šūnu sieniņu, kā rezultātā žāvēšanas liofilizēšanas rezultāti nav ideāli. Lai to novērstu, sasaldēšanas process tiek veikts ātri.
Materiāliem, kas ir pakļauti nokrišņiem, var izmantot atkausēšanas procesu. Šis process ietver ātru sasaldēšanu un pēc tam produkta temperatūras paaugstināšanu, lai ļautu kristāliem augt.
2. posms: primārā žāvēšana (sublimācija)
Otrais posms ir primārā žāvēšana (sublimācija), kuras laikā tiek samazināts spiediens un materiālam tiek pievienots siltums, lai sublimētu ūdeni.
Saldēšanas žāvētāja vakuums paātrina sublimāciju. Saldēšanas žāvētāja kondensators nodrošina virsmu ūdens tvaiku piestiprināšanai un sacietēšanai. Kondensators arī aizsargā vakuumsūkni no ūdens tvaikiem.
Šajā posmā tiek atdalīti apmēram 95% no materiālā esošā ūdens.
Primārā žāvēšana var būt lēns process. Pārmērīgs karstums var mainīt materiāla struktūru.
3. posms: sekundārā žāvēšana (adsorbcija)
Pēdējais posms ir sekundārā žāvēšana (adsorbcija), kuras laikā tiek noņemtas joniski saistītās ūdens molekulas.
Paaugstinot temperatūru virs sākotnējās žāvēšanas stadijas temperatūras, tiek sarautas saites starp materiālu un ūdens molekulām.
Liofilizētais materiāls saglabā savu poraino struktūru.
Pēc tam, kad saldēšanas žāvētājs ir pabeidzis savu procesu, vakuumu var izjaukt ar inertu gāzi, pirms materiāls ir noslēgts.
Lielāko daļu materiālu var izžāvēt līdz atlikušajam mitrumam 1-5%.
