Liofilizacja

Czym jest liofilizacja?

Liofilizacja to proces, który umożliwia suszenie substancji poprzez zamrażanie produktu w roztworze lub zawiesinie, a następnie usunięcie fazy gazowej powstałej w wyniku sublimacji.

Proces liofilizacji

Liofilizacja opiera się na usunięciu rozpuszczalnika (zwykle wody) przez sublimację.

Roztwór jest zamrażany poniżej punktu eutektycznego.

Kryształy lodu rozpuszczalnika są odparowywane przez sublimację.

Ogólnie rzecz biorąc, proces liofilizacji składa się z trzech podstawowych etapów:

Zamrażanie: produkt jest zamrażany. W zależności od rodzaju produktu, czas trwania procesu zamrażania może być wydłużony lub nieco krótszy.

Suszenie główne (sublimacja): na tym etapie w komorze liofilizacyjnej, w której znajduje się produkt, stosuje się próżnię i w miarę jak temperatura stopniowo maleje, cząsteczki o wysokiej energii parują samoczynnie.

Suszenie końcowe (desorpcja): w tej końcowej fazie suszenia próżnia jest zwiększana do maksymalnego poziomu. Dzięki temu usuwane są również ostatnie cząsteczki wody, które skrystalizowały się i przylgnęły do substancji.

Zalety procesu liofilizacji

Jako metoda suszenia, liofilizacja ma szeroki zakres pozytywnych efektów na substancje, a co za tym idzie, wiele zalet w porównaniu z innymi metodami suszenia.

Ponieważ struktura suszonej substancji nie zostaje uszkodzona w tym procesie, liofilizacja jest nie tylko procesem suszenia, ale także doskonałą metodą konserwacji. Najbardziej charakterystyczną cechą tej metody jest to, że może ona zachować materiały w ich pierwotnym stanie w normalnych warunkach otoczenia tak samo, jak produkty zamrożone (a nawet dłużej niż one).

Inne zalety pod względem wpływu na produkty:

Jest to proces suszenia odbywający się w niskich temperaturach, dlatego jest często preferowany, ponieważ powoduje minimalne uszkodzenia i utratę właściwości w przypadku wszelkich materiałów wrażliwych na ciepło.

Zachowuje stabilność formacji chemicznych i zapewnia, że materiały takie jak leki czy substancje chemiczne mogą dłużej utrzymać swoje właściwości.

Materiał, który można wysuszyć do bardzo niskiego poziomu wilgoci, ma porowatą, kruchą strukturę. To pozwala na łatwe sproszkowanie produktu oraz jego szybkie i efektywne rozpuszczenie.

Możliwość zamrażania materiałów w końcowych pojemnikach: ponieważ napełnianie określoną ilością cieczy jest łatwiejsze w porównaniu z formą proszkową substancji, dawka materiału w końcowym pojemniku może być precyzyjnie ustalona, co jest ważne w sektorach takich jak biochemia, farmacja itp.

Metoda chroni mikroorganizmy i inne formy życia, jednocześnie hamując ich rozmnażanie i działalność poprzez usunięcie wody z otoczenia.

Obszary zastosowania urządzeń do liofilizacji

Zastosowania w farmacji

Zastosowania spożywcze (kawa, rośliny, owoce, nutraceutyki, witaminy, ekstrakty, produkty zwierzęce itp.)

Zastosowania kosmetyczne

Zastosowania farmaceutyczne i biologiczne (leki, enzymy, czynniki biologiczne, zastosowania komórkowe i tkankowe itp.)

Zastosowania chemiczne i biochemiczne

Recykling muzealny (konserwacja i odzyskiwanie książek, drewna, produktów archeologicznych itp. przez redukcję zawartości wody)