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Gefriertrocknung
Die Gefriertrocknung, auch als Lyophilisation oder Sublimationstrocknung bezeichnet, ist ein Verfahren zur schonenden Trocknung hochwertiger Produkte. Bei der Gefriertrocknung verdampfen die Eiskristalle direkt - ohne den Übergang in den flüssigen Zustand. Das Endprodukt der Gefriertrockung wird als Lyophilisat bezeichnet.
In den meisten Fällen wird dabei gefrorenes Wasser, also Eis, sublimiert. Dieser Vorgang kann nur bei sehr tiefen Temperaturen und Drücken stattfinden, unterhalb des Tripelpunktes von Wasser. Der Sublimationsvorgang von reinem Wasser ist ein einfacher Phasenübergang. Schwieriger zu beschreiben ist dagegen das Sublimieren von Wasser aus einem komplex zusammengesetzten Lebensmittel. Bei Mehrstoffgemischen, wie Milch, wird dieser Vorgang so kompliziert, dass er nur sehr schwer zu erfassen ist.
Die Temperatur wird dabei in der Trocknungskammer durch den darin herrschenden Druck bestimmt. Je tiefer der Druck, desto tiefer die Temperatur. Wasser weist auch bei niedrigen Temperaturen und Drücken einen gewissen Dampfdruck auf. Am Tripelpunkt beträgt der Dampfdruck noch immer 610 Pa (6.1 mbar). Durch diesen Dampfdruck können Wassermoleküle aus der Eisphase direkt in den gasförmigen Zustand übertreten.