Liofilizzazione

La liofilizzazione è un processo in tre fasi: surgelare il prodotto, abbassare la temperatura e rimuovere il ghiaccio tramite sublimazione. Grazie alla bassa temperatura utilizzata nella lavorazione, la qualità del prodotto reidratato è eccellente. E la forma originale del prodotto viene mantenuta.

I liofilizzatori hanno tre parti principali: ·

Un prodotto precongelato viene collocato in una camera di essiccazione ermetica. Una pompa per vuoto riduce la pressione dell'aria all'interno della camera fino a raggiungere una pressione compresa tra 1 e 0,5 mbar. Sotto vuoto, il processo di evaporazione dell'acqua congelata inizia già a -50-40 °C. Il vapore acqueo viene quindi aspirato dalla camera di essiccazione dalla pompa per vuoto e diretto in un condensatore a valle. In questa cosiddetta trappola di ghiaccio, raffreddata ad almeno -70° Celsius, il vapore acqueo si deposita su una serpentina di raffreddamento sotto forma di ghiaccio. La maggior parte dell'umidità viene rimossa dal prodotto in questa fase di asciugatura primaria.

Nel caso di molti alimenti, l'essiccazione primaria è seguita dall'essiccazione secondaria. Questo processo elimina più umidità residua abbassando il livello di vuoto a 0,01 mbar o inferiore e aumentando la temperatura al di sopra del punto di congelamento. La camera di essiccazione viene quindi ventilata alla pressione atmosferica. Per la ventilazione, si utilizza aria secca o un gas inerte, in modo che il prodotto essiccato non possa assorbire l'umidità dall'aria ambiente. Infine, il prodotto essiccato, con un contenuto d'acqua dall'1 al 4%, viene rimosso per un'ulteriore lavorazione.

La liofilizzazione non è possibile senza vuoto poiché non può essere eseguita a pressione ambiente. Di solito richiede una pressione inferiore a 1 mbar. Il vuoto viene utilizzato durante la sublimazione nell'essiccazione primaria. Inoltre, svolge un ruolo importante durante il desorbimento nell'essiccazione secondaria. Le pompe per vuoto vengono inoltre utilizzate per i blocchi dell'aria in ingresso e in uscita nei liofilizzatori continui. Le applicazioni principali della liofilizzazione includono processi biologici (ad es. batteri e lieviti) e biomedici (ad es. trapianti chirurgici), lavorazione degli alimenti (ad es. caffè) e conservazione.

La liofilizzazione consente di rimuovere delicatamente l'acqua da prodotti come alimenti o sostanze farmaceutiche sensibili. Senza riscaldare i prodotti da asciugare. Ciò comporta diversi vantaggi: è possibile preservare ingredienti e aromi importanti e le proprietà del prodotto rimangono invariate. Le sostanze liofilizzate possono quindi essere facilmente reidratate in un secondo momento. In casi ideali, non dovresti nemmeno riuscire a distinguere tra alimenti liofilizzati reidratati e alimenti freschi.

La liofilizzazione richiede generalmente una pressione inferiore a 1 mbar. Per le applicazioni industriali, le pompe per vuoto rotative a palette lubrificate a olio e i booster per vuoto rappresentano una soluzione economica ogni volta che vengono pompati solventi non corrosivi. Quando si tratta di liofilizzazione farmaceutica, le pompe per vuoto a vite a secco sono la soluzione ideale. Combinano un principio di funzionamento a secco con la possibilità di un sistema Clean-in-Place (CIP). Le pompe per vuoto rotative a palette a due stadi lubrificate a olio sono collaudate per liofilizzazione nei laboratori. Le pompe per vuoto scroll offrono un'eccellente alternativa a secco.

Le pompe per vuoto R5 combinate con un booster per vuoto sono perfettamente adatte per applicazioni industriali che prevedono solventi non corrosivi. Nell'industria alimentare, ad esempio, questa combinazione è la soluzione preferita. Per la liofilizzazione farmaceutica, la COBRA è il generatore di vuoto di elezione grazie al principio di pompaggio a secco e alla possibilità di Clean-in-Place (CIP). La COBRA può essere utilizzata con o senza booster per vuoto, in base alle esigenze specifiche. Lo ZEBRA lubrificato a olio è preferibile per le applicazioni di laboratorio. Se è necessaria una soluzione a secco, FOSSA è un'ottima alternativa.

Le pompe per vuoto Busch sono utilizzate in tutto il mondo per la liofilizzazione di prodotti alimentari come frutta, zuppe e pasta. I nostri booster per vuotoCOBRA, R5 e sono utilizzati per la liofilizzazione del caffè istantaneo, che è un'applicazione difficile a causa del rischio di trascinamento del caffè nelle pompe per vuoto. Vengono inoltre utilizzati per la liofilizzazione di sostanze biologicamente attive sensibili nell'industria farmaceutica e biofarmaceutica. Un'applicazione più esotica è l'asciugatura di vecchi libri e scroll danneggiati dall'acqua. Le pompe per vuoto Busch sono state utilizzate anche per asciugare una lunga storia. Quest'ultimo è stato portato in superficie dal fondo di un lago, dove era secoli sotterrato.

Nella pagina seguente abbiamo riassunto tutti gli aspetti da considerare quando si acquista un sistema per vuoto.

La liofilizzazione consente, ad esempio, di estrarre l'acqua da prodotti alimentari e bevande. Senza riscaldamento o lunghi processi di essiccazione che comporterebbero una perdita in termini di sostanze nutritive, aromatiche e di vitamine.

Utilizzando la tecnica della liofilizzazione sottovuoto, questi ingredienti essenziali rimangono pressoché inalterati. E l'estrazione dell'acqua tramite tale metodo comporta soltanto una leggera alterazione della struttura interna del cibo. Idealmente, il cibo liofilizzato reidratato risulta pressoché indistinguibile dal cibo fresco.

Tra gli esempi tipici di cibi liofilizzati vi sono granuli di caffè o di altre bevande istantanee, ma anche spezie e frutta per il muesli. Talvolta, i prodotti liofilizzati raggiungono perfino lo spazio. Come componenti essenziali del cibo degli astronauti.

Le nostre soluzioni

La liofilizzazione è un processo particolarmente delicato per rimuovere l'acqua dai prodotti sensibili. È pertanto ideale per l'essiccazione di sostanze farmaceutiche come antibiotici, vaccini o batteri. Una volta essiccate, possono essere trasportate più facilmente e sono allo stesso tempo più stabili.

L'acqua da rimuovere passa direttamente dallo stato solido allo stato gassoso, consentendone l'estrazione senza riscaldarla e danneggiare le sostanze. E senza alterare le proprietà del prodotto.

Le nostre soluzioni