Liofilizācija ir process, kas plašāk pazīstams kā liofilizēšana. Vārds ir atvasināts no grieķu valodas un nozīmē “izgatavots šķīdinātāju mīlošs”. Šis process ir žāvēšanas veids, kas samazina tā iekšējās struktūras bojājumus. Tā kā tas ir salīdzinoši sarežģīts un dārgs žāvēšanas veids, tas attiecas tikai uz tiem materiāliem, kas ir jutīgi pret karstumu un kuriem ir smalkas struktūras un būtiska vērtība. Viena no vienīgajām vielām, ko nevar efektīvi saglabāt, liofilizējot, ir zīdītāju šūnas, kas ir pārāk trauslas.
Biotehnoloģiju nozarē vēlamā konservēšanas metode, liofilizācija, regulāri tiek izmantota, lai saglabātu vakcīnas, farmaceitiskos produktus un citus proteīnus. Liofilizēšana tiek izmantota arī īpašu pārtikas produktu konservēšanai, novēršot nepieciešamību pēc atdzesēšanas. Liofilizētu pārtiku ēd kalnos kāpēji un astronauti. Liofilizāciju botāniķi izmanto, lai ziedu paraugus saglabātu uz nenoteiktu laiku. Tā kā liofilizēšanas procesā no parauga tiek noņemta lielākā daļa ūdens, liofilizēti materiāli kļūst ļoti absorbējoši, un tikai ūdens pievienošana var atjaunot paraugu līdz tā sākotnējam stāvoklim.
Liofilizācijas enerģijas un aprīkojuma izmaksas ir aptuveni 2-3 reizes augstākas nekā citām žāvēšanas metodēm. Arī žāvēšanas cikls ir garāks, apmēram 24 stundas. Pirmkārt, parauga temperatūra tiek pazemināta līdz tuvu sasalšanas punktam. Pēc tam paraugu ievieto vakuuma kamerā. Enerģiskākas molekulas izplūst, vēl vairāk pazeminot temperatūru, savukārt ārkārtīgi zemais spiediens izraisa ūdens molekulu izņemšanu no parauga. Vakuuma kamerai ir pievienots kondensators, kas gaisa mitrumu pārvērš šķidrumā un izvada to prom.
Visa procesa laikā tiek pievērsta liela uzmanība, lai nodrošinātu, ka parauga struktūra paliek nemainīga. Piemēram, paraugu var tikai sasaldēt vakuumā, nevis sasaldēt atmosfēras spiedienā, bet tas izraisītu parauga saraušanos, neatgriezeniski sabojājot tā struktūru.
Primārais mehānisms, kas nodrošina žāvēšanu ar liofilizāciju, ir sublimācija, kuras rezultātā ledus tieši pārvēršas ūdens tvaikos, neizejot cauri šķidruma starpposmam. Tas tiek darīts, nevis karsējot, bet gan, noņemot spiedienu, lai ledus uzvārītos, nekustot. Rezultātā tiek iegūts paraugs, kura struktūra lielā mērā ir saglabāta, un ko var uzglabāt istabas temperatūrā un spiedienā.