Liofilización de materiales biológicos por congelación

Algunos productos alimenticios, farmacéuticos y biológicos, que no deben calentarse ni siquiera a temperaturas moderadas para un secado común, se secan por liofilización. Por lo general, la sustancia que va a secarse se congela exponiéndola a aire muy frío.

En la liofilización por congelación, el agua se elimina como vapor por sublimación del material congelado en una cámara al vacío. Después de que- la humedad se sublima como vapor, éste se extrae con bombas de vacío mecánicas o eyectores de chorro de vapor.

Por regla general, la liofilización da lugar a productos alimenticios de más alta calidad que con cualquier método de secado. El factor principales la rigidez estructural que se preserva en la sustancia congelada cuando se verifica la sublimación.

Esto evita el colapso de la estructura porosa después del secado. Al añadir agua posteriormente, el producto rehidratado retiene la mayor parte de su estructura original. La liofilización de materiales biológicos y alimenticios también tiene la ventaja de que conserva su sabor o aroma.

Las temperaturas bajas que se emplean reducen al mínimo las reacciones de degradación que casi siempre ocurren en los procesos comunes de secado. Sin embargo, el secado por congelación es una forma de deshidratación de alimentos bastante costosa, debido a la velocidad lenta de secado y ala necesidad de usar vacío.

Puesto que la presión de vapor del hielo es bastante pequeña, la liofilización exige presiones muy bajas o un alto vacío. Si el agua estuviera en estado puro, podría llevarse a cabo un secado por congelación a temperaturas iguales o cercanas a 0°C con presión de 4,580 micras de vacío (5.58 mm de Hg).

Sin embargo, puesto que el agua casi siempre esta en solución o en estado combinado, el material tiene que enfriarse por debajo de 0°C para mantenerla en fase sólida. La mayoría de los procesos de liofilización se efectúan a temperaturas de -10°C o inferiores, con presiones de aproximadamente 2,000 micras de vacío (2 mm de Hg).

Fuente: Apuntes de procesos químicos de la UNIDEG