
Gefriertrocknung (oder Lyophilisation) ist eine Technik die benutzt wird, um Wasser von einer Lösung zu trennen, damit als Endprodukt nur ein trockener „Kuchen“ zurückbleibt. Das trockene Produkt ist deutlich stabiler als die Lösung. Das reduzierte Gewicht und Volumen ist ein großer Vorteil und die Aktivität des Produkts wird durch das Entfernen des Wassers nicht beeinflusst. Diese Technik beinhaltet das Gefrieren des Produktes auf eine sehr niedrige Temperatur auf einer Platte, normalerweise bei -40 bis -50°C unter Vakuum und anschließend folgt eine langsame Erhitzung des Produkts, um das Eis zu brechen und um es in Dampf zu verwandeln. Dadurch wird der Wassergehalt des Produkts durch einen Prozess - genannt Sublimation - entfernt.
Die kritischen Parameter während der Gefriertrocknung sind Temperatur (Produkt und Platte) und Druck. Diese Messungen werden normalerweise mit jedem Zyklus erstellt, um zu untersuchen, wann das Produkt trocken ist. Zusätzlich zu der Überwachung eines jedes Zyklus müssen Gefriertrockner regelmäßigen Validierungen unterzogen werden. Dies beinhaltet für gewöhnlich sowohl das Temperatur Mapping der Platten in der Kammer als auch die Validierung der Dampfzufuhr für das SIP System.
Da Gefriertrocknung ein eher teurer Prozess ist, stammen die meisten zu prozessierenden Produkte aus dem pharmazeutischen und biotechnologischen Bereich, in dem die Firmen das Gefriertrocknen dazu verwenden die Lebensdauer der Produkte, wie z.B. Impfstoffe und Injektionen, zu verlängern. Durch die Entfernung des Wassers aus dem Material und der Verschließung des Materials im Vial kann es einfach gelagert, versandt und später zur Injektion wieder zurück in seine ursprüngliche Form gebracht werden.
Die Lyophilisation wird jedoch trotzdem auch in anderen Bereichen angewandt:
Lebensmittelindustrie (Beispiele: gefriergetrocknete Früchte, Lebensmittelvorräte für Astronauten, Pulverkaffee)
Technologieindustrie: