Dondurularak kurutma makinesi ile donma kurutma işlemi esas olarak üç aşama içerir: ön dondurma, hızlı donma ve vakum kurutma.
1. Ön dondurma ve hızlı donma
Dondurucu kurutucu dondurularak kurutulmuş malzemeler üzerinde çalıştığında, önce kristalizasyon sıcaklığının altında önceden dondurulmalıdır, yani malzemeleri oluşturan maddeler (çözünen maddeler) önce dondurulmalıdır. Hızlı donma yöntemini benimsemenin nedeni, donma hızı ne kadar hızlı olursa, gıdadaki buz kristalleri o kadar küçük olması ve hücrelere daha az mekanik hasar olmasıdır.
2. Vakum kurutma
Liyofilizer donma kurutma aşaması genellikle ikiye ayrılır: birincil kurutma ve ikincil kurutma. Veya süblimasyon kurutma ve analitik kurutma kullanılabilir.
1) Bir kerelik kurutma
Ön dondurduktan sonra, buz süblimasyon yoluyla malzemeden çıkarılmalı ve iki parametrenin dikkatlice kontrol edilmesi gerekir: sıcaklık ve basınç. Malzeme vakum altında ısıyı emdiğinde, buz kristalleri su buharına süblime edilecek ve malzemenin yüzeyinden taşar. Süblimasyon oranı, malzemenin buhar basıncı ile buz tuzağının buhar basıncı arasındaki farka bağlıdır. Moleküller, yüksek basınçlı numuneden düşük basınç örneğine geçecektir. Buhar basıncı sıcaklıkla ilişkili olduğundan, malzeme sıcaklığı da buz tuzağı sıcaklığından daha yüksek olmalıdır.
2) İkincil kurutma
Birincil kurutmadan sonra, malzemedeki tüm buz süblimleştirildi, ancak malzemede hala bir miktar sıvı var, bu nedenle fazla suyu tamamen çıkarmak için iki kez kurutulması gerekiyor. Bu işleme izotermal desorpsiyon denir ve fazla su yüksek sıcaklık ile desorize edilecektir.