蔗糖也可作為蛋白凍干過程中蛋白保護劑。為了保護生物制品中蛋白質和其他活性物質的質量和活性，通常在凍干藥品配方中添加糖保護劑。關于凍干的保護機制有兩種假說：玻璃體假說和水替代假說。

第一個假設是玻璃態假設：

粘性保護劑將蛋白質分子包裹起來，形成結構上類似于玻璃冰的碳水化合物玻璃體，阻斷大分子物質的鏈鍛運動，阻止蛋白質的延伸和沉淀，保持蛋白質分子三維結構的穩定，從而起到保護作用。

第二個假設是水替代假說：

當蛋白質在冷凍干燥過程中失去水分時，保護劑的羥基可以取代蛋白質表面水的羥基，從而在蛋白質表面形成假定的水化膜，可以保護氫鍵的鍵合位置不直接暴露在周圍環境中，防止蛋白質因冷凍干燥而變性。

以上兩種假設的理論基礎是實現藥液的部分或全部玻璃化冷凍，因此合適的凍干保護劑需要具有以下四個特點：高玻璃化轉變溫度、低吸濕性、低結晶速率、無還原基團。

蔗糖作為蛋白保護劑優勢：

1、性價比高

2、具有滲透壓調節劑的效果

3、低內毒素

4、非還原性二糖，具有較高的玻璃化轉變溫度