对于纯水，如果已知初始温度和要求的最终温度，冻干机则可以通过(式1)计算为了达到冷冻而需要的熔化热（Qtot）。
Qtot=Cw(T1-T0)+Qe+Ce(T0-T2)（KJ/Kg） (式1)
式中Cw——水的比热容；
Qe——冰的熔化热；
Ce——冰的比热容；
T0——冰的冷冻温度；
T1——水的初始温度；
T2——冰的最终温度。
Cw为温度在+20~ 0℃，Ce为温度在 0~50℃的平均值。
对于溶液和混悬液而言必须识别出其固体成分。
Qtot=[（CwXw+CfXf）（T1-T0）]+Xw Qe+[（CwXw+CfXf）（T0- T2）] (式2)
式中：Cw——温度高于0℃的水的比例；
Cf——固体物的比热容；
Xf——固体比例；
Xw——冰的比例，一直冷冻到温度为T2冻干机。如果温度达到了T2后并非所有水都被冷冻，则必须引入另外一个术语，以反映未冷冻水的冷却。
表1列出了不同食品中不可冻结水（UFW)。在将这些数据与其他文献相比较时，可能发现数值偏小。这不仅取决于不同的原材料以及测量之前探头的使用历史，也与测量方法有关。在一个高度浓缩的溶液中有一定量的水不能结晶，水分子不可能再移动到已有的晶体上，这一事实对生物制品的冷冻是重要的。
