Le fasi della lavorazione per liofilizzazione

Il principio di funzionamento di un liofilizzatore, noto anche come liofilizzatore, si basa sul processo di sublimazione.La sublimazione è il passaggio di una sostanza direttamente dalla fase solida alla fase gassosa, senza passare attraverso la fase liquida.

Le fasi di base del principio di funzionamento di un liofilatore sono le seguenti:

Ghiaccio:

Il materiale da essiccare viene collocato nella camera di essiccazione del liofilizzatore.
Il materiale viene raffreddato a una temperatura molto bassa, in genere compresa tra -40°C e -80°C, mediante un sistema di refrigerazione.
Questa bassa temperatura fa congelare l'acqua contenuta nel materiale, formando cristalli di ghiaccio.

Creazione di vuoto:

La camera di asciugatura viene quindi sigillata e all'interno viene creato un vuoto utilizzando una pompa a vuoto.
Il vuoto abbassa la pressione nella camera, in genere in un range da 0,1 a 0,001 mbar.

Sublimazione:

La bassa pressione e la bassa temperatura nella camera di asciugatura fanno sì che i cristalli di ghiaccio sublimino direttamente nel vapore acqueo, ignorando la fase liquida.
Il vapore acqueo viene quindi estratto dalla camera di asciugatura e condensato su un condensatore refrigerato o una trappola a freddo, che viene mantenuto a una temperatura inferiore a quella della camera di asciugatura.

Asciugatura:
Man mano che l'acqua viene rimossa dal materiale attraverso la sublimazione, il materiale diventa progressivamente più secco.
Il processo di asciugatura continua fino al raggiungimento del livello di secchezza desiderato.

I principali vantaggi del processo di liofiliazione sono:

Conservazione della struttura e delle proprietà originali del materiale, in quanto non è esposto a temperature elevate.
Rimozione efficiente dell'acqua senza danneggiare materiali sensibili al calore, come farmaci, campioni biologici o prodotti alimentari.
Miglioramento della durata di conservazione e della stabilità dei prodotti secchi.
Facilità di ricostituzione, in quanto il materiale secco può essere facilmente reidratato aggiungendo acqua.

I freezer sono ampiamente utilizzati in varie industrie, come la farmaceutica, la biotecnologia, la trasformazione alimentare e la ricerca scientifica,dove la conservazione di materiali delicati e sensibili è cruciale.