Gefriertrockner, auch Lyophilisatoren genannt, sind Maschinen, mit denen verschiedenen Substanzen durch einen Prozess namens Lyophilisierung Feuchtigkeit entzogen wird. Bei diesem Verfahren wird das Material eingefroren und dann einem Vakuum ausgesetzt, wodurch das gefrorene Wasser direkt von fest zu gasförmig sublimiert, ohne die flüssige Phase zu durchlaufen. Das Ergebnis ist ein trockenes und stabiles Produkt, das über einen längeren Zeitraum gelagert werden kann, ohne zu verderben. Der Gefriertrocknungsprozess besteht aus drei Hauptstufen: Gefrieren, Primärtrocknung und Sekundärtrocknung. In der Gefrierphase wird das Material auf eine sehr niedrige Temperatur abgekühlt, in der Regel unter -40°C (-40°F), um den Wassergehalt zu verfestigen. Dadurch wird die Bildung von Eiskristallen verhindert, die die Struktur des Materials beschädigen können. Nach dem Gefrieren beginnt die primäre Trocknungsphase. Der Druck wird verringert, und das Material wird erhitzt, wodurch das gefrorene Wasser sublimiert. Dieser Prozess kann je nach Material und Feuchtigkeitsgehalt mehrere Stunden bis mehrere Tage dauern. Die primäre Trocknungsphase ist entscheidend, um den Großteil des Wassers aus dem Material zu entfernen. In der letzten Phase, der Sekundärtrocknung, wird der Feuchtigkeitsgehalt weiter reduziert, um den gewünschten Trockenheitsgrad zu erreichen. Dazu wird die Temperatur leicht erhöht und weiterhin ein Vakuum angelegt. Die Dauer dieser Phase variiert je nach Material und gewünschtem Feuchtigkeitsgrad. Gefriertrockner werden in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt, z.B. in der Pharmazie, der Lebensmittelverarbeitung und der Konservierung von biologischen Proben. Sie sind besonders nützlich für die Konservierung hitzeempfindlicher Substanzen, da die niedrigen Temperaturen, die bei diesem Prozess verwendet werden, die Integrität des Materials erhalten. Die daraus resultierenden gefriergetrockneten Produkte sind länger haltbar, behalten ihre ursprünglichen Eigenschaften und können bei Bedarf leicht rehydriert werden.