Lyofilizace, vakuové vymrazování nebo také vysoušení mrazem, anglicky lyophilization nebo freeze-drying, je metoda sušení.
Tolik jednoduchá definice, která vysvětluje mnoho kolem slova, které má běžný člověk problém vyslovit. Jde prostě o způsob jak něco vysušit - zbavit vody. Konvenční sušení horkým vzduchem znají všichni, stejně jako svévolné sušení (např. prádlo na šňůře).
Jde-li o potraviny, poslední zmíněný způsob, až na pár výjimek, nefunguje. Potraviny se zpravidla dříve zkazí, než uschnou. Mezi tyto výjimky patří samozřejmě sušení hub na půdě nebo indiánské maso (jerky) sušené ve větru (s pomocí soli). Tak či onak, jde stále a jenom o odpařování vody ze sušené potraviny a nejinak tomu je při lyofilizaci.
Zásadní rozdíl je v tom, při jakých podmínkách se voda odpařuje. Nejrychlejší způsob odpařování je var při 100°C. Jenomže tato teplota není k potravinám moc šetrná - výsledek zná každý, kdo někdy zapomněl hrnec na plotně příliš dlouho. Proto je potřeba teplotu snížit.
Když ovšem snížíme teplotu, třeba na pokojových 20°C, tak se varu nedočkáme a odpařování trvá opět moc dlouho. Toto ovšem můžeme řešit, když začneme s teplotou měnit i tlak. I ve vysokých nadmořských výškách může voda vřít už při 80°C. Když tlak snížíme ještě více, až na 6 mbar, voda může vařit i při teplotě 0°C. Jde o tzv. trojný bod, kdy voda bude vřít, mrznout a přitom bude i kapalná v jeden moment. Naším cílem je dostávat vodu z pevného skupenství (led) rovnou do plynného (pára) s vynecháním kapalné fáze.
Máme-li potraviny zmrzlé na cca -20°C a podtlak okolo nich dostatečně nízký, nastává kýžené odpařování vody, které se v tomto případě nazývá sublimace (z ledu rovnou na páru). Pro urychlení nyní můžeme provést totéž, co se sporákem - trochu více produkt zahřejeme a tím se přiblížíme k bodu varu (ale stále jej nechceme dosáhnout). Voda začne rychle opouštět potraviny.
Vodu z potravin je potřeba někde zachytit. O to se stará kondenzor, který musí mít podstatně nižší teplotu, než sušené potraviny. Jde vlastně o stejný princip, jako když v létě na stůl položíte sklenici s vychlazenou vodou - okamžitě se orosí, protože na sebe stahuje vlhkost z okolí.
Když se potraviny suší dostatečně dlouhou dobu, obsah vody je snížen na pouhé jednotky procent. Tehdy nastává ještě druhá fáze - sekundární sušení. Jde o zachycení posledních volných částic vody v produktové komoře. Protože voda již není v potravinách, lze v této fázi zvýšit teplotu produktu klidně až na plusové hodnoty kolem 30 - 40°C.
Následně už jenom stačí proces ukončit, vrátit tlak na úroveň okolí a sušené potraviny vyjmout z komory přístroje. Lyofilizovaný produkt je extrémně suchý a aby tomu tak zůstalo, je potřeba jej dobře zabalit a uchovat mimo přístup vzduchu.