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Lyophilisation

Lyophilisation. Une technique de séchage en douceur des produits. Basée sur le processus physique de sublimation.

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Comment fonctionne la lyophilisation ?

La lyophilisation sous vide permet de sécher les produits sensibles sans les endommager. En utilisant le phénomène appelé sublimation. Ce qui signifie que l'eau passe directement de l'état solide à l'état gazeux sous vide.

Le processus de lyophilisation commence par la congélation du produit à sécher à la pression atmosphérique. Généralement à l'aide de gaz cryogéniques liquéfiés. Il est ensuite placé sous vide. L'humidité gelée dans le produit se sublime et peut être facilement extraite sous forme de vapeur.

De cette manière, l'eau peut être partiellement ou complètement éliminée. Par exemple, à partir de denrées alimentaires ou de substances pharmaceutiques sensibles. Sans avoir besoin de chauffer les produits. En conséquence, les ingrédients et les arômes importants sont préservés et les propriétés du produit restent inchangées. Par conséquent, les substances lyophilisées peuvent facilement être réhydratées ultérieurement.

Quel que soit votre processus de séchage. Nous vous aidons à choisir la solution de vide parfaitement adaptée à vos exigences.

Technologie de vide Busch pour la lyophilisation

Quel que soit votre processus de séchage. Nous vous aidons à choisir la solution de vide parfaitement adaptée à vos exigences.

En savoir plus sur la lyophilisation

Qu’est-ce que la lyophilisation ?

La lyophilisation est un processus en trois étapes : la congélation du produit, l’abaissement de la température, puis l’élimination de la glace par sublimation. En raison de la basse température utilisée dans la transformation, la qualité du produit réhydraté est excellente. Et le produit conserve sa forme d’origine.

Comment fonctionnent les systèmes de lyophilisation industrielle ?

Les lyophilisateurs comportent trois parties principales :

  • Une chambre dans laquelle le produit est déposé. Il est gelé avant d’entrer dans cette chambre ou à l’intérieur de celle-ci. ·
  • Un piège à froid (condenseur) pour capturer la majeure partie de l’eau ou du solvant éliminé. Il s’agit d’un élément clé, car son efficacité aura un impact considérable sur la puissance de vide requise et le prix du système. ·
  • Une unité de vide
Un produit précongelé est placé dans une cuve de séchage hermétique. Une pompe à vide diminue la pression d’air à l’intérieur de la chambre jusqu’à atteindre une pression de 1 à 0,5 mbar. Sous vide, le processus d’évaporation de l’eau gelée commence déjà à -50 à -40 °C. La vapeur d’eau est ensuite aspirée hors de la chambre de séchage par la pompe à vide et dirigée vers un condensateur en aval. Dans ce « piège à glace », refroidi à au moins -70 °C, la vapeur d’eau se dépose sur un serpentin de refroidissement sous forme de givre. La majeure partie de l’eau est éliminée du produit pendant cette phase de séchage principal.

Dans le cas de nombreux aliments, le séchage principal est suivi d’un deuxième séchage. Ce processus permet d’éliminer davantage d’humidité résiduelle en abaissant le niveau de vide à 0,01 mbar ou moins, tout en élevant la température au-dessus du point de congélation. La chambre de séchage est ensuite mise à l’air libre. Pour l’aération, on utilise de l’air sec ou un gaz inerte, afin que le produit sec n’absorbe pas l’humidité de l’air ambiant. Enfin, le produit séché, dont la teneur en eau est comprise entre un et quatre pour cent, est retiré pour être transformé.

Où le vide est-il utilisé dans le processus de lyophilisation ?

La lyophilisation n’est pas possible sans vide car elle ne peut pas être réalisée à pression ambiante. Elle nécessite généralement une pression inférieure à 1 mbar. Le vide est utilisé pendant la sublimation lors de la dessiccation primaire. Il joue également un rôle lors de la désorption en seconde déshydratation. Les pompes à vide sont également utilisées pour les sas d’admission et d'échappement dans les lyophilisateurs en continu. Les principales applications de la lyophilisation comprennent les processus biologiques (par exemple, les bactéries et les levures) et biomédicaux (par exemple, les greffes chirurgicales), la transformation des aliments (par exemple, le café) et la préservation.

Quels sont les atouts de la lyophilisation sous vide par rapport aux autres technologies ?

La lyophilisation permet d’éliminer en douceur l’eau des produits tels que les aliments et les produits pharmaceutiques fragiles. Sans chauffage des produits à sécher. Cela présente plusieurs avantages : les ingrédients et les arômes importants peuvent être préservés et les propriétés du produit restent inchangées. Les substances lyophilisées peuvent ainsi facilement être réhydratées ultérieurement. Dans l’idéal, vous ne devriez même pas pouvoir faire la différence entre les aliments lyophilisés réhydratés et les aliments frais.

Quelles sont les meilleures pompes à vide pour la lyophilisation ?

Le lyophilisation nécessite habituellement une pression inférieure à 1 mbar. Pour les applications industrielles, les pompes à vide à palettes lubrifiées associées à des pompes booster constituent une solution économique pour le pompage de solvants non corrosifs. En matière de lyophilisation, les pompes à vide sèches à vis constituent la solution idéale. Ils combinent un principe de fonctionnement à sec et un nettoyage en place (NEP). Les pompes à vide bi-étagées à palettes lubrifiées sont reconnues pour la lyophilisation en laboratoire. Les pompes à vide à spirales constituent une excellente solution de remplacement à sec.

Quelles sont les meilleures pompes à vide Busch pour le processus de lyophilisation ?

Les pompes à vide R5 associées à une pompe booster conviennent parfaitement aux applications industrielles impliquant des solvants non corrosifs. Dans l’industrie alimentaire, par exemple, cette combinaison est une solution privilégiée. Pour la lyophilisation, COBRA est le générateur de vide de prédilection en raison de son principe de pompage sec et de son nettoyage en place (NEP). COBRA peut être utilisé avec ou sans pompe booster, selon les besoins spécifiques. La ZEBRA, lubrifié à l’huile est privilégié pour les applications de laboratoire. Si vous avez besoin d’une solution sèche, FOSSA est une solution de remplacement idéale.

Quels sont les exemples d’utilisation de la technologie de vide Busch dans les applications de lyophilisation ?

Les pompes à vide Busch sont utilisées dans le monde entier pour la lyophilisation d’aliments et de boissons tels que les fruits, les soupes et les nouilles. Nos pompes booster, COBRA, et R5 sont utilisées pour la lyophilisation du café instantané, une application difficile en raison du risque de transfert du café dans les pompes à vide. Ils sont également utilisés pour la lyophilisation de substances biologiquement actives sensibles dans l’industrie pharmaceutique et biopharmaceutique. Une application plus exotique est le séchage de vieux livres et de vieilles volutes endommagés par l’eau. Les pompes à vide Busch ont même été utilisées pour sécher une gondole. Ce dernier a été amené à la surface depuis le fond d’un lac où il avait été enterré pendant des siècles.

Quels sont les points clés à prendre en compte lorsque vous achetez un système de vide pour la lyophilisation ?

À la page suivante, nous avons résumé tous les éléments à prendre en compte lors de l’achat d’un système de vide.

Applications où la lyophilisation est utilisée

Lyophilisation dans l'industrie alimentaire

La lyophilisation permet par exemple d'extraire l'eau des denrées alimentaires. Sans chauffage ni processus de séchage prolongés, cela entraînerait la perte de nutriments, de substances aromatiques et de vitamines.

En utilisant la technique de lyophilisation sous vide, ces ingrédients essentiels ne sont en grande partie pas affectés. Et l'extraction de l'eau avec cette méthode ne modifie que légèrement la structure interne de l'aliment. Dans des circonstances idéales, l'aliment lyophilisé ressemble à s'y méprendre au produit frais.

Parmi les aliments lyophilisés courants, citons par exemple le café en granules et autres boissons instantanées,mais également les épices et les fruits pour muesli. Parfois, des produits lyophilisés atteignent même l'espace. En tant que composants essentiels de la nourriture des astronautes.

Nos solutions

Lyophilisation dans l'industrie pharmaceutique

La lyophilisation est un procédé particulièrement doux permettant d'éliminer l'eau des produits sensibles. Elle est donc parfaitement adaptée au séchage de substances pharmaceutiques telles que des antibiotiques, des vaccins ou des bactéries. Celles-ci, une fois sèches, peuvent être transportées plus facilement et deviennent en même temps plus stables.

L'eau à éliminer passe directement de l'état solide à l'état gazeux. Permettant de l'extraire sans chauffer et endommager les substances. Et sans altérer les propriétés de leurs produits

. Nos solutions

La lyophilisation en pratique