Vaakumkülmkuivati, mida nimetatakse ka lüofilisaatoriks või külmkuivatusmasinaks, on kõrge täpsusega madal{0}}temperatuuriline veetustamise{1}}töötlusseade, mida kasutatakse spetsiaalselt toiduainete, ravimite ja bioloogiliste proovide külm{2}}kuivatamiseks ja lüofiliseerimiseks. Selle põhitööpõhimõte põhineb vee füüsilisel sublimatsioonil madala rõhuga vaakumkeskkonnas, mis erineb täielikult traditsiooniliste kuumaõhukuivatusseadmete kuumutus-aurustamise dehüdratsiooni loogikast. Sublimatsioon tähendab, et tahke jää muutub otse veeauruks ilma vedela faasita. See ainulaadne füüsikaline muutus määrab kõik külmkuivatustehnoloogia eelised. Standardse tööstusliku külmkuivati täielik lüofilisatsioonitsükkel jaguneb kolmeks pidevaks põhietapiks: eeltöötlus-, esmane sublimatsioonikuivatus ja sekundaarne desorptsioonikuivatus. Eel{10}}külmutamisetapis alandab külmkuivati jahutussüsteem kiiresti tooraine sisetemperatuuri allapoole eutektilist punkti, kogu tooraine sees olev vaba vesi muundatakse tahkeks jääks, et vältida vedela vee sulamise tõttu kudede struktuuri kahjustamist järgnevas töötlemises. Pink-ülemise külmkuivati ja suure tööstusliku lüofilisaatori külmumistemperatuuri ja hoidmisaega reguleeritakse vastavalt erinevatele tooraine eutektilistele punktidele. Kui eelkülmutamine on lõppenud, hakkab vaakumkülmkuivati vaakumsüsteem suletud kuivatuskambris pidevalt õhku välja tõmbama, et moodustada stabiilne madala rõhuga alarõhuga keskkond. Selles vaakumolekus võib tooraines olev tahke jää sublimeeruda otse veeauruks, ilma vedelaks veeks sulamata. Kogu protsessi nimetatakse külmkuivatamiseks{18}}või lüofiliseerimiseks. Sublimatsioonil tekkiv veeaur püütakse kiiresti kinni ja kondenseeritakse lüofilisaatori külmalõksu süsteemiga ning lastakse kuivatuskambrist välja, et hoida sisevaakumit stabiilsena. Pink-ülemine külmkuivati ja suur tööstuslik lüofilisaator järgivad sama külmkuivatus{22}}füüsikalist põhimõtet. Ainus erinevus seisneb seadmete mahus, igapäevases lüofiliseerimise töötlemisvõimsuses ja automaatjuhtimistasemes. Traditsiooniline kõrgel temperatuuril{24}}kuivatamine põhineb kõrgel kuumusel, et vesi aurustuda, mis hävitab kuumustundlikud toimeained, tooraine värvuse ja maitse. Kuigi külmkuivati madala temperatuuriga vaakumtöökeskkond suudab lukustada peaaegu kõik tooraine looduslikud toitained, on see ülemaailmsetes töötlemisvabrikutes laialdaselt tunnustatud lüofiliseerimistehnoloogia suurim eelis. Kõrge-soojustundlike{29}}toorainete jaoks on vaakumkülmkuivati lüofilisaator asendamatu töötlemisseade.
