1. การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งเป็นกระบวนการเก็บรักษาอาหารที่ช่วยรักษาคุณภาพและคุณค่าทางโภชนาการของอาหาร เช่น พืช ผัก ผลไม้ เนื้อสัตว์ กาแฟ และเครื่องเทศ โดยกระบวนการนี้ประกอบด้วยสามขั้นตอนหลัก:

1.) การแช่เยือกแข็ง (Freezing): อุณหภูมิระหว่าง -40°C ถึง -80°C เพื่อทำให้น้ำในอาหารแข็งตัวเป็นน้ำแข็ง.

2.) การทำแห้งขั้นแรก (Primary Drying): ลดความดันและใช้อุณหภูมิระหว่าง -20°C ถึง -40°C เพื่อให้น้ำแข็งระเหิดเป็นไอ.

3.) การทำแห้งขั้นที่สอง (Secondary Drying): ใช้อุณหภูมิระหว่าง 20°C ถึง 30°C เพื่อขจัดความชื้นที่เหลือ.

ระยะเวลาในการทำแห้ง: โดยทั่วไปใช้เวลาประมาณ 20 ถึง 72 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับประเภทและความชื้นของอาหาร

2.การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งเป็นวิธีที่ดีในการเก็บรักษาสมุนไพร โดยช่วยรักษาคุณค่าทางโภชนาการและกลิ่นหอมของสมุนไพรได้ดี

1.) การเตรียมสมุนไพร: ควรเก็บสมุนไพรในช่วงที่มีคุณภาพดีที่สุด เช่น ก่อนที่จะเริ่มออกดอก ล้างและผึ่งให้แห้ง

2.) การแช่เยือกแข็ง: อุณหภูมิระหว่าง -41°C ถึง -80°C เพื่อทำให้น้ำในสมุนไพรแข็งตัวเป็นน้ำแข็ง

3.) การทำแห้ง: ใช้เครื่องแช่เยือกแข็งแบบลดความดัน โดยไม่ควรให้อุณหภูมิสูงเกินประมาณ 35°C เพื่อรักษาน้ำมันหอมระเหยและคุณค่าทางโภชนาการระยะเวลาในการทำแห้ง: โดยทั่วไปใช้เวลาประมาณ 10-24 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับจำนวนและชนิดของสมุนไพร

3. การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งเป็นกระบวนการสำคัญในการเก็บรักษายา เช่น ยาฉีด ชีวเภสัชภัณฑ์ และไลโปโซม โดยช่วยรักษาความเสถียรและประสิทธิภาพของสารออกฤทธิ์

1.) การแช่เยือกแข็ง: อุณหภูมิระหว่าง -40°C ถึง -80°C เพื่อสร้างผลึกน้ำแข็งที่เหมาะสมสำหรับการระเหิดเป็นไอในขั้นตอนต่อไป.

2.) การทำแห้งขั้นแรก (Primary Drying): ใช้ความดันต่ำและอุณหภูมิที่เหมาะสมเพื่อให้น้ำแข็งระเหิดเป็นไอ โดยทั่วไปใช้เวลาประมาณ 10-48 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับขนาดและชนิดของผลิตภัณฑ์.

3.) การทำแห้งขั้นที่สอง (Secondary Drying): เพิ่มอุณหภูมิและลดความชื้นที่เหลือ โดยใช้เวลาเพิ่มเติมอีก 2-12 ชั่วโมง.

**ระยะเวลาโดยรวม: ประมาณ 12-60 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์และกระบวนการเฉพาะ.

4. กระบวนการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งสำหรับวัสดุชีวภาพ เช่น แบคทีเรีย เซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม ไวรัส และจุลินทรีย์ มีขั้นตอนดังนี้:

1.) แช่แข็ง: อุณหภูมิควรอยู่ระหว่าง −20 °C ถึง −80 °C ขึ้นอยู่กับวัสดุชีวภาพที่ใช้ โดยทั่วไปใช้ −20 °C สำหรับแบคทีเรียและ −50 °C สำหรับไวรัส.

2.) Primary Drying: อุณหภูมิจะอยู่ที่ประมาณ −30 °C และใช้เวลาประมาณ 15 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับขนาดและความชื้นของตัวอย่าง.

3.) Secondary Drying: อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นเพื่อลดความชื้นที่เหลือ โดยทั่วไปไม่เกิน +42 °C และใช้เวลาหลายชั่วโมงถึงหลายวัน.

การใช้สารป้องกันการแช่แข็ง (lyoprotectants) เช่น ทรีฮาโลส์หรือนมพร่องมันเนย ช่วยป้องกันความเสียหายต่อเซลล์ระหว่างกระบวนการ

5. กระบวนการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งสำหรับผลิตภัณฑ์เคมี เช่น สารเติมแต่ง (Additive) มีขั้นตอนดังนี้:

1.) แช่แข็ง: อุณหภูมิควรอยู่ระหว่าง −20 °C ถึง −50 °C โดยทั่วไปใช้ −50 °C เพื่อป้องกันการทำลายโครงสร้างของสารเติมแต่ง (Additive) ใช้เวลาประมาณ 1-2 ชั่วโมงในการแช่แข็ง.

2.) Primary Drying: อุณหภูมิจะอยู่ที่ประมาณ −30 °C และใช้เวลาประมาณ 10-20 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับขนาดและความชื้นของตัวอย่าง.

3.) Secondary Drying: อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นไม่เกิน +42 °C และใช้เวลาหลายชั่วโมงถึงหลายวันเพื่อลดความชื้นที่เหลือ.

กระบวนการนี้ช่วยรักษาโครงสร้างและคุณสมบัติของสารเติมแต่ง (Additive) ได้ดี