Liofilisasi adalah proses yang lebih dikenal sebagai pengeringan beku. Kata ini berasal dari bahasa Yunani, dan berarti “menjadikan pelarut-mencintai”. Proses ini adalah cara mengeringkan sesuatu yang meminimalkan kerusakan pada struktur internalnya. Karena itu adalah bentuk pengeringan yang relatif kompleks dan mahal, itu terbatas pada bahan-bahan yang sensitif terhadap panas dan memiliki struktur halus dan nilai substansial. Satu-satunya zat yang tidak dapat diawetkan secara efektif dengan pengeringan beku adalah sel mamalia, yang terlalu rapuh.
Metode pengawetan yang disukai dalam industri bioteknologi, liofilisasi secara teratur digunakan untuk mengawetkan vaksin, obat-obatan, dan protein lainnya. Pengeringan beku juga digunakan untuk mengawetkan produk makanan khusus, menghilangkan kebutuhan akan pendinginan. Makanan beku-kering dimakan oleh pendaki gunung dan astronot. Liofilisasi digunakan oleh ahli botani untuk mengawetkan sampel bunga tanpa batas. Karena proses pengeringan beku menghilangkan sebagian besar air dari sampel, bahan kering beku menjadi sangat penyerap, dan hanya menambahkan air dapat mengembalikan sampel ke sesuatu yang dekat dengan keadaan aslinya.
Biaya energi dan peralatan liofilisasi sekitar 2-3 kali lebih tinggi daripada metode pengeringan lainnya. Siklus pengeringannya juga lebih lama, sekitar 24 jam. Pertama, suhu sampel diturunkan hingga mendekati titik beku. Kemudian, sampel dimasukkan ke dalam ruang vakum. Molekul yang lebih energik lolos, menurunkan suhu lebih jauh, sedangkan tekanan yang sangat rendah menyebabkan molekul air ditarik keluar dari sampel. Terlampir ke ruang vakum adalah kondensor, yang mengubah kelembaban udara menjadi cairan dan menyedotnya.
Sangat hati-hati diambil selama proses untuk memastikan bahwa struktur sampel tetap konstan. Misalnya, sampel hanya bisa dibekukan oleh vakum daripada dibekukan di bawah tekanan atmosfer, tetapi itu akan menyebabkan penyusutan sampel, merusak strukturnya secara permanen.
Mekanisme utama yang memungkinkan pengeringan beku adalah sublimasi, di mana es langsung diubah menjadi uap air, tanpa melewati tahap perantara cairan. Daripada melalui pemanasan, ini dilakukan dengan menghilangkan tekanan sehingga es mendidih tanpa mencair. Hasilnya adalah sampel yang strukturnya sebagian besar diawetkan, yang dapat disimpan pada suhu dan tekanan kamar.