Vaakumi külmutamise kuivati tööpõhimõte
Pärast masina alustamist pange materjal külmumiseks materjali kasti. Materjali külmumisprotsessis, ühelt poolt vaakumsüsteem vaakumis, et osa veest ära võtta; Teisest küljest, kui materjal on külmunud, lastakse mõnes molekulis sisalduv vesi materjali pinnale külmunud. Pärast külmumisnõuete täitmist soojendab ja kuivatab küttesüsteem materjali ning materjalis sisalduv vesi tuuakse külmutamisel külmutades külmumis- ja kogumiskasti, et täita materjali külmumis- ja kuivatamise nõudeid.
Külmutamise kuivatamine tähendab niiskuse või muude lahustite eemaldamist külmutatud bioloogilistest toodetest sublimatsiooni kaudu. Sublimation viitab protsessile, mille käigus lahusti, näiteks vesi, nagu kuiv jää, muutub otse tahkis olekust gaasilise olekusse, ilma et see vedelat olekut läbi ei läheks. Külmutamise kuivatamise teel saadud toodet nimetatakse lüofilisaatoriks ja protsessi nimetatakse lüofiliseerimiseks. Traditsiooniline kuivatamine võib põhjustada materjali kahanemise, hävitades rakke. Proovi struktuuri ei hävitata külmkuivatamise ajal, kuna tahkeid komponente toetab tahke jää nende asemel. Kui jää sublimatiseerib, jätab see poorid kuiva järelejäänud materjali. See säilitab toote bioloogilise ja keemilise struktuuri terviklikkuse ning selle aktiivsuse. Laboris on lüofiliseerimisel palju erinevaid kasutusvõimalusi ning paljudes biokeemilistes ja farmatseutilistes rakendustes on see hädavajalik. Seda kasutatakse pikaajaliste ladustamise bioloogiliste materjalide saamiseks, näiteks mikroobsed kultuurid, ensüümid, vere ja farmaatsiatooted, mis säilitavad lisaks pikaajalisele säilitamise stabiilsusele ka nende loomupärase bioloogilise aktiivsuse ja struktuuri. Sel eesmärgil kasutatakse lüofiliseerimist kudede proovide valmistamiseks struktuuriuuringuteks nagu elektronmikroskoopiauuringud. Külmkuivatamist kasutatakse ka keemilises analüüsis kuivade olekute proovide saamiseks või proovide kontsentreerimiseks analüütilise tundlikkuse suurendamiseks. Külmutamise kuivatamine stabiliseerib proovi koostise keemilist koostist muutmata, muutes selle ideaalseks analüütiliseks abiks. Külmutamise kuivatamine võib ilmneda loomulikult. Looduses on see protsess aeglane ja ettearvamatu. Külmkuivatussüsteemidega on protsessi kiirendamiseks viimistletud ja jagatud paljusid samme.
