Nach dem Start wird das Material zum Einfrieren in den Materialtank gegeben. Der Gefrierprozess umfasst zwei Aspekte: Erstens entfernt ein Vakuumsystem etwas Feuchtigkeit, indem es ein Vakuum erzeugt; Zweitens werden beim Gefrieren des Materials einige Wassermoleküle an die Oberfläche gedrückt und gefrieren. Sobald die Gefrieranforderung erfüllt ist, erhitzt und trocknet ein Heizsystem das Material und erzeugt ein Vakuum, um die verbleibende Feuchtigkeit zu entfernen. Diese wird dann zur Gefrierfalle transportiert, wo sie gefriert, wodurch die Gefriertrocknungsanforderung erfüllt wird.
Unter Gefriertrocknung versteht man den Prozess der Entfernung von Wasser oder anderen Lösungsmitteln aus gefrorenen biologischen Produkten durch Sublimation. Unter Sublimation versteht man den Prozess, bei dem ein Lösungsmittel wie Wasser oder Trockeneis direkt vom festen in den gasförmigen Zustand übergeht, ohne einen flüssigen Zustand zu durchlaufen. Das durch Gefriertrocknung erhaltene Produkt wird als Lyophilisator bezeichnet, und der Vorgang wird als Gefriertrocknung bezeichnet. Herkömmliches Trocknen führt zum Schrumpfen des Materials und zur Schädigung der Zellen. Bei der Gefriertrocknung wird die Struktur der Probe nicht zerstört, da die festen Bestandteile an ihrer Stelle durch das Eis gestützt werden. Wenn das Eis sublimiert, hinterlässt es Poren im getrockneten Rückstand. Dadurch bleiben die Integrität der biologischen und chemischen Struktur des Produkts und seine Aktivität erhalten. Im Labor hat die Gefriertrocknung viele verschiedene Anwendungen und ist in vielen biochemischen und pharmazeutischen Anwendungen unverzichtbar. Es wird verwendet, um biologische Materialien zu gewinnen, die über lange Zeiträume konserviert werden können, wie z. B. mikrobielle Kulturen, Enzyme, Blut und Arzneimittel, und dabei nicht nur ihre Langzeitstabilität, sondern auch ihre inhärente biologische Aktivität und Struktur behalten. Aus diesem Grund wird die Lyophilisierung zur Vorbereitung von Gewebeproben für Strukturstudien (z. B. Elektronenmikroskopie) eingesetzt. Die Lyophilisierung wird auch in der chemischen Analyse eingesetzt, um getrocknete Proben bereitzustellen oder Proben zu konzentrieren, um die analytische Empfindlichkeit zu erhöhen. Die Lyophilisierung stabilisiert Probenbestandteile, ohne ihre chemische Zusammensetzung zu verändern, und ist somit ein ideales Hilfsmittel für die Analyse. Die Lyophilisierung kann auf natürliche Weise erfolgen. Unter natürlichen Bedingungen ist dieser Prozess langsam und unvorhersehbar. Durch die Entwicklung von Lyophilisierungssystemen wurden viele Schritte verbessert und verfeinert, wodurch dieser Prozess beschleunigt wurde.
