Lo scarico con l'ausilio delle vibrazioni riduce del 22% il tempo di lavorazione, rileva uno studio

Uno studio appena pubblicato sulla rivista peer-reviewed Food and Bioprocess Technology rivela che l’applicazione di vibrazioni meccaniche a bassa frequenza durante la liofilizzazione può ridurre il tempo di lavorazione totale del 22% preservando le principali proprietà nutrizionali: una scoperta con implicazioni significative per la lavorazione della frutta di alto valore e, potenzialmente, per applicazioni farmaceutiche e alimentari più ampie.

Lo studio, pubblicato online il 22 maggio, ha valutato l'effetto delle vibrazioni meccaniche a bassa frequenza di 100 Hz sulla liofilizzazione dei mirtilli rossi. I risultati hanno mostrato che l’assistenza tramite vibrazione ha ridotto il tempo di asciugatura totale da 22,5 ore a 17,5 ore – un’accelerazione del 22% – portando al contempo la soglia di attività dell’acqua microbiologicamente sicura (aw < 0,20) avanti di quasi cinque ore rispetto alla lavorazione convenzionale. Fondamentalmente, l’attività antiossidante è rimasta statisticamente invariata nei campioni freschi, liofilizzati convenzionalmente e sottoposti a vibrazione (p = 0,512), mentre il contenuto di vitamina C non ha mostrato differenze significative tra le due varianti essiccate. L'analisi microscopica ha rivelato la formazione di microfessure e canali superficiali nei campioni sottoposti a vibrazione, che probabilmente hanno facilitato il trasporto del vapore e migliorato l'efficienza della sublimazione.

I lunghi tempi di lavorazione e l’elevato fabbisogno energetico hanno storicamente limitato l’adozione industriale della liofilizzazione. Questa ricerca dimostra che la vibrazione meccanica a bassa frequenza è una strategia efficace di intensificazione del processo, che riduce i tempi di ciclo senza sacrificare gli attributi di qualità nutrizionale e funzionale che rendono la liofilizzazione preziosa per preservare frutta di alto valore, ingredienti bioattivi e potenzialmente anche composti farmaceutici. I risultati sono in linea con le tendenze più ampie del settore.

Un rapporto di settore di QYResearch pubblicato all’inizio di maggio ha evidenziato che il mercato dei liofilizzatori sta passando dalla semplice sostituzione delle apparecchiature a quattro motori di crescita interconnessi: espansione della capacità dei farmaci innovativi, aggiornamenti della produzione sterile, sostituzione delle apparecchiature domestiche e capacità di consegna globale.

Per gli acquirenti e i progettisti di liofilizzatori, le tecnologie che riducono significativamente i cicli di essiccazione e i costi operativi dovrebbero diventare una priorità di investimento assoluta nei prossimi tre anni. La riduzione del tempo del 22% dimostrata in questo approccio assistito da vibrazioni si traduce direttamente in una maggiore produttività per macchina, minori bollette energetiche e un più rapido ritorno sull'investimento. I decisori che valutano nuove apparecchiature dovrebbero chiedere in modo proattivo ai fornitori informazioni sulle tecnologie emergenti di intensificazione dei processi, non semplicemente sulle specifiche tradizionali come la profondità del vuoto e l’uniformità della temperatura sullo scaffale. In un mercato in cui si prevede che le vendite globali di apparecchiature per la liofilizzazione raggiungeranno i 5,09 miliardi di dollari entro il 2033 con un CAGR del 5,71%, il vantaggio competitivo apparterrà sempre più a coloro che adottano tempestivamente processi di essiccazione più rapidi ed efficienti.