Czym jest liofilizacja, co daje i gdzie się ją stosuje?

Czym jest liofilizacja, co daje i gdzie się ją stosuje?

13 czerwca, 2021 0 przez admin

Proces liofilizacji sprowadza się do sublimacyjnego (sublimacja to przejście rozpuszczalnika ze stanu stałego bezpośrednio w gazowy z pominięciem stanu ciekłego) suszenia zamrożonych substancji umożliwiającego wydłużenie przydatności produktów, które w naturalnym stanie nieodporne są na działanie wysokich temperatur (termolabilnych).
Jak przebiega proces liofilizacji?

W pierwszej fazie procesu, liofilizowany preparat jest zamrażany. Następnie preparat w stanie zamrożenia wprowadza się do uzyskanej w przeznaczonym do liofilizacji urządzeniu próżni (zwykle praca pod ciśnieniem poniżej 10 Pa), w której następuje odpowiednio szybka sublimacja rozpuszczalnika (wody, dioksanu, benzenu i innych). Urządzenie stosowane do przeprowadzenia procesu liofilizacji nazywa się liofilizatorem.

Liofilizator przemysłowy i laboratoryjny
Liofilizatory laboratoryjne i przemysłowe mają podobną budowę i identyczne działanie. Różnią się przede wszystkim wydajnością i wielkością. Liofilizatory przemysłowe stosowane są w produkcji seryjnej, natomiast laboratoryjne służą do badań.
Liofilizator zbudowany jest z pompy próżniowej (najczęściej olejowej), wymrażacza, czyli urządzenia usuwającego parę rozpuszczalnika oraz naczyń i komór, w których umieszcza się suszone preparaty. Komory i naczynia są często elementami zewnętrznymi, przyłączanymi za pomocą zaworów i złączy liofilizatora zależnie od potrzeb.
Duże liofilizatory laboratoryjne i przemysłowe produkowane są jako samodzielne urządzenia, natomiast mniejsze liofilizatory laboratoryjne jako niewielkie jednostki stawiane na blacie stołu. Liofilizatory przemysłowe mają rozmaite wielkości, natomiast laboratoryjne różnią się między sobą głównie pojemnością wymrażacza (najczęściej 1 – 20 litrów lodu) i temperaturą jego pracy (zwykle -50 lub -85 C).

Liofilizaty i zastosowanie liofilizatorów
Liofilizaty to preparaty zliofilizowane, otrzymane w wyniku przeprowadzenia procesu liofilizacji. Mają postać proszków albo grudek o dużej powierzchni, co sprawia, że charakteryzują się dobrą rozpuszczalnością. Mogą być również higroskopijne (np. kawa rozpuszczalna, która jest właśnie naturalną kawą poddaną procesowi liofilizacji). Liofilizację żywności zastosowano po raz pierwszy podczas II wojny światowej w Stanach Zjednoczonych przy produkcji racji żywnościowych dla wojsk amerykańskich.
Liofilizację stosuje się w laboratoriach oraz zakładach biologii molekularnej, biotechnologicznych, technologii żywności czy chemicznych, ale także w przemyśle farmaceutycznym a nawet w archeologii do konserwacji wykopalin pochodzących z mokrych stanowisk czy do osuszania zalanych zbiorów bibliotecznych.