La liofilización es un proceso de secado o deshidratación que se realiza mediante sublimación progresiva del solvente o agua presente en una muestra. Este proceso es caracterizado por emplear bajas temperaturas lo cual favorece que algunos elementos volátiles no se pierdan, caso contrario que ocurre en los procesos de secado convencional. En la sublimación progresiva se logra dar el paso directo del hielo (solido) a gas (vapor) sin pasar por su fase liquida. Este proceso se lleva a cabo en un equipo llamado liofilizador que permite obtener un producto que fácilmente puede ser rehidratado y que puede recuperar completamente sus propiedades una vez se realiza dicha rehidratación.
Un liofilizador es un equipo sumamente necesario cuando se desean conservar productos, ya que permite eliminar la humedad a través del secado en frío. El material a liofilizar es introducido en el equipo, donde se manejan temperaturas muy bajas, normalmente menor a – 40°C. Con una bomba de vacío, se reduce la presión en el equipo. Habiendo reducido la temperatura el agua o solvente orgánico se congela. Posteriormente, al bajar la presión, el agua que está en estado sólido pasa a vapor en el proceso conocido como sublimación.
Funcionamiento de un liofilizador
Debes saber que para introducir cualquier material dentro del liofilizador, primero necesita congelarse, para mantener así su estructura molecular. Para lograrlo, se usa un congelador capaz de alcanzar temperaturas bajo cero. El material congelado se introduce en el liofilizador, en donde hay una presión de vacío, gracias a la acción de una bomba de vacío quien le permite funcionar correctamente. Debido al vacío, se sublima el 95% del agua presente en la muestra. De esta forma, el producto se seca sin necesidad de usar temperaturas superiores a la temperatura ambiente.
El calor contenido en el liofilizador proporciona la energía necesaria al agua para pasar a estado gaseoso, acelerando el proceso. Y el gas que queda suelto, es condensado a bajas temperaturas, regresando nuevamente a estado sólido.
Beneficios que ofrece la liofilización:
- Se obtienen productos que se pueden volver a regenerar muy rápidamente.
- La forma y características del producto final son esencialmente las originales.
- Es un proceso idóneo para secar sustancias termolábiles.
- Los constituyentes oxidables están protegidos.
- El contenido de humedad final es muy bajo.
Los productos liofilizados se pueden guardar por largos períodos de tiempo con la retención de las propiedades físicas, químicas, biológicas y organolèptiques de sus estados originales. La liofilización reduce las pérdidas de calidad producidas por reacciones químicas, por degradación enzimática y no enzimática. Los procesos de oxidación se pueden controlar guardando los productos liofilizados en recipientes impermeables al oxígeno. El almacenamiento de los productos liofilizados en lugares con temperaturas bajas evita la desnaturalización de proteínas.
Etapas de la liofilización
- Cámara Seca: Aquí se posiciona el elemento que se liofilizará dentro de la cámara seca, la cual es generalmente transparente, y permite monitorear visualmente todo el proceso. En esta etapa es liberado todo el vapor de agua que contiene la muestra.
- Condensador: Posteriormente, el condensador con circuito de refrigeración, genera la sublimación del vapor de agua liberado. Para ello se producirá una baja en la temperatura de entre los -50°C y los -125°C.
- Sistema de vacío: Mediante una bomba de vacío, se eliminan los vapores producidos para evitar que estos dañen la muestra. Esta bomba también es indispensable en las dos primeras etapas del proceso, manteniendo un ambiente óptimo para la correcta realización de la liofilización.
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