O objetivo deste trabalho foi verificar a viabilidade do processo de desidratação na manutenção da qualidade físico-química e microbiológica do caldo de cana em pó por liofilização. O caldo de cana foi submetido a processos de filtração e emulsificação. Caldo de cana em pó com e sem limão foram desidratados em liofilizador e caracterizados segundo parâmtros físico-químicos e microbiológicos. No processo de filtração o algodão foi eficiente no caldo de cana e, a membrana de éster celulose em caldo de cana em pó com e sem limão. O caldo de cana com 2% de emilsificante teve maior overrun (675%). O caldo de cana líquido apresentou maiores umidade (69,78%), pH (4,75), ATT (0,04 mg/100g de ácido cítrico), SST (20,10 ºBrix), contagem de mesófilos aeróbios totais (2,50 x 106 UFC/mL) e Aw (1,0). O caldo de cana em pó com e sem limão mostraram, respectivamente, altas concentrações de lipídeos (2,23 e 1,85%), cinzas (0,77 e 0,92%), ferro (112,84 e 112,44 mg.Kg-1), açúcares totais (5,19 e 5,49 g.L-1), luminosidade (83,03 e 77,48) e croma b* (12,23 e 13,58). No caldo de cana em pó foi observado maior teor de proteínas (0,33 mg.L-1) e compostos fenólicos (735,89 mg.L-1) e, no caldo de cana em pó com limão maior acidez total titulável (0,04 mg/100g de ácido cítrico) e vitamina C (0,83 mg/100 g de ácido ascórbico). Portanto, o processo de desidratação pela liofilização do caldo de cana mostra ser mais um recurso na manutenção da qualidade com possível aumento da vida de prateleira deste produto.