冻干剂的预冷冻过程是在溶液中固化游离水，在干燥之前干燥相同的形式后给予产物，以防止在真空干燥过程中诸如发泡，浓度和溶质运动的不可逆变化，并最大限度地减少引起的材料通过温度降低溶解度和生活变化特征。
解决方案有两种预冻干方法：冻干箱中的预冷冻方法和盒子外的预冻干方法。
盒子中的预冷冻方法是直接将产品放在冻干器中的多层架上，并通过冷冻机的冰箱冷冻。当大量的小瓶和安瓿冻干时，进入和退出盒子很方便。通常，小瓶或安瓿置于几个金属托盘中，然后填充到盒子中，以便改善传热。一些金属托盘成可拆卸底部类型，进入盒子时底部被移除，使小瓶直接与冷冻干燥箱的金属板接触;对于不可滑动的底托盘，托盘的底部需要平坦以获得产品均匀性。使用自旋无纺料法的大等离子瓶应提前冷冻，然后放入盒子中，以在添加金属架进行热传导后进行冷冻。
在盒子外有两种方法：一些小冻干机没有用于预冻固产品的装置，只能使用低温冰箱或酒精和干冰进行预冻干。另一种是一种特殊的自旋冷冻机，可以在旋转时将大量产品冻结成壳状结构，然后进入冷冻干燥箱。
冻干器的预冻干过程：
当水溶液的温度下降到一定水平时，根据溶液的共晶浓度，冰开始在弱浓缩的溶液中冻结。该温度称为冰点。一般而言，冷冻点由浓度控制并随浓度降低。当溶液的温度低于冷冻点时，将一部分溶液结晶，剩余溶液的浓度将上升，因此冷冻点下降，然后继续冷却，冷却冰晶增加，剩余溶液的浓度随之增加。但是，当温度下降到某个点时，所有剩余的溶液冻结。此时，将冷冻材料与冰晶混合，此时的温度是共晶点。
在溶液中需要过冷却后，在其产生晶体核之后，自由水将开始以冰的形式结晶，同时它将释放结晶的热量以使其温度升高到冰点。随着晶体的增长，溶液的浓度增加。当达到共晶浓度并低于共晶点的温度下降时，溶液将全部冻结。
除了溶液本身的性质之外，溶液晶体中晶粒的数量和尺寸与晶体成核和晶体生长的速率有关。两个因素，晶体成核速率和晶体生长速率，温度和压力变化。因此，我们可以通过控制温度和压力来控制溶液结晶中晶粒的数量和尺寸。一般来说，冷却速率越快，过冷温度越低，形成的晶体数量越多，晶体越多，晶体将在它生长之前冷冻。此时，形成的晶粒的数量越多，晶粒细粒;相反，晶粒晶粒越小，晶粒越大。
晶体的形状也与冷冻温度有关。当它开始冻结0°C时，冰晶是六角对称的并且在六个主轴的方向上向前成长。同时，将出现几个次级轴。所有冰晶连接以在溶液中形成网络结构。随着过冷却程度的增加，冰晶将逐渐失去六边形对称形式的能力识别形式。另外，成核的数量大，冷冻速度快，其可以形成不规则的树突形状。它们有任何数量的轴向缸。与六边形晶体形式不同，只有六个。
通过冷冻生物液（如血浆，肌肉浆料，玻璃体幽默幽默等）形成的结晶单元通常与由单组分水溶液形成的冰晶类型类似。结晶的类型主要取决于冷却速度和体液的浓度。例如，当在正常浓度下冻结时血浆，肌肉浆料等冻结时，在较高的亚零温度下形成六边形结晶单元，并且在快速冷却至低温时形成不规则的树突。水晶。
细胞悬浮液（如红细胞，白细胞，精子，细菌等悬浮在蒸馏水，血浆或其他悬浮介质中）。当在高零温度下缓慢冷冻时，大量的冰在悬浮液中生长，挤压在窄管道中的两个冰柱之间，管道中的悬浮介质通过水的沉淀而浓缩，浓缩溶质并且细胞中的水通过细胞膜穿过细胞，这反过来导致细胞中溶质的浓度。同时，细胞外冰的生长也将迫使细胞材料收缩和变形。但此时，细胞不会冻结。当它在低温下快速冻结时，细胞内冰将在细胞内形成。冰的尺寸，形状和分布与冷却速率，保护剂的存在或不存在，保护剂的性质以及细胞中的水中的含量有关。一般而言，冷却速率越快，温度越低，细胞中形成越多。向悬浮液中加入不透水保护剂可以减少在快速冻结期间细胞中形成的冰的数量。
溶液结晶的形式对冻干的速率直接影响。冰晶升华留下的空隙是随后的冰晶升华期间水蒸气的逃逸通道。大型和连续的六边形晶体在升华后具有大的空隙通道，水蒸气逸出的电阻小，因此产品快速干燥，反之亦然。并且不连续球形冰晶通道小或不连续，并且水蒸气只能通过扩散或渗透逃逸，因此干燥速度是缓慢的。因此，只考虑干燥速度，缓慢冻结更好。
此外，冷冻速率也与冷冻设备的类型，容量和传热介质有关。
