Liofilizador: técnica y operaciones

septiembre 10, 2021by Kalstein
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La liofilización es un proceso llamado también secado por congelación, y se lleva a cabo en un equipo especializado conocido como liofilizador. En este proceso el producto es congelado, mediante su exposición al aire frío, pasando luego a una cámara al vacío, en la cual la humedad es sublimada, eliminándose ésta por cristalización mediante bombas mecánicas al vacío.

¿En qué consiste la técnica de liofilización?

En este proceso se separa el agua (u otro solvente) de una disolución mediante congelación y posterior sublimación del hielo a presión reducida. La liofilización es el proceso más recomendado para secar productos y es el mejor método para secar compuestos orgánicos o inorgánicos sin alterar sus propiedades y composición.

Es la técnica más conocida para la conservación y preservación de productos biológicos sin conservantes o productos químicos, así como también es el proceso más idóneo para preservar células, enzimas, vacunas, virus, levaduras, sueros, derivados sanguíneos, algas, así como frutas, vegetales, carnes, peces y alimentos en general.

El proceso de liofilización se realiza al vacío y a baja temperatura para evitar la desnaturalización de las proteínas. Los alimentos y los materiales biológicos tales como células, tejidos, bacterias y vacunas se convierten en productos secos, evitando el paso por su fase líquida, y en consecuencia los cambios enzimáticos, biológicos y químicos.

A nivel de laboratorio, para pequeñas cantidades de muestra se utilizan viales, tubos o matraces de fondo redondo (mayor resistencia, con posibilidad de cierre dentro del liofilizador). A nivel industrial, para grandes cantidades de material a liofilizar se utilizan bandejas.

¿Cómo ópera un liofilizador?

El procedimiento para liofilizar un producto o una muestra en un liofilizador consta de varias etapas:

  • Congelación de la muestra a bajas temperaturas

En esta etapa se realiza una primera deshidratación, ocurriendo la separación intersticial libre de soluto. En las liofilizaciones, la congelación de los productos es una etapa importante puesto que influye directamente en la apariencia y en la calidad del producto final. Los productos congelados tienen que presentar una apariencia opaca y mantenerla durante todo el proceso de secado.

  • Secado del producto congelado por sublimación

Estando el agua congelada y la presión del producto mantenida por debajo de 4,58 torr, al calentarse, el hielo es sublimado a vapor sin llegar a fundirse. Por medio de una bomba de vacio se mantiene la presión por debajo de la presión de vapor en la superficie del hielo, este vapor es condensado por medio de un sepertin, a baja temperatura.

  • Desorción

Se obtiene manteniendose el liofilizador a baja presión y aumentando la temperatura hasta un valor cercano al ambiente.

  • Almacenamiento del producto

Los productos liofilizados y adecuadamente cerrados 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 disminuye las pérdidas de calidad producidas por reacciones químicas, por degradación enzimática y no enzimática. Los procesos de oxidación se pueden controlar almacenando los productos liofilizados en recipientes impermeables al oxígeno. El almacenamiento de los productos liofilizados en lugares con temperaturas bajas evita la desnaturalización de proteínas.

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