¿Qué es un liofilizador?

Un liofilizador elimina el agua de un material perecedero para preservarlo, prolongando su vida útil y/o haciéndolo más conveniente para el transporte.Los liofilizadores funcionan congelando el material, luego reduciendo la presión y agregando calor para permitir que el agua congelada en el material cambie directamente a vapor (sublimación).

Un liofilizador funciona en tres fases:
1. Congelación
2. Secado Primario (Sublimación)
3. Secado secundario (adsorción)

La liofilización adecuada puede reducir los tiempos de secado en un 30 %.

Fase 1: Fase de congelación

Esta es la fase más crítica.Los liofilizadores utilizan varios métodos para congelar un producto.

· La congelación se puede hacer en un congelador, un baño frío (congelador de carcasa) o en un estante en el liofilizador.

· El liofilizador enfría el material por debajo de su punto triple para garantizar que ocurra la sublimación, en lugar de la fusión.Esto preserva la forma física del material.

· Un liofilizador liofiliza más fácilmente cristales de hielo grandes, que pueden producirse por congelación lenta o recocido.Sin embargo, con los materiales biológicos, cuando los cristales son demasiado grandes, pueden romper las paredes celulares, lo que conduce a resultados de liofilización menos que ideales.Para evitar esto, la congelación se realiza rápidamente.

· Para materiales que tienden a precipitar, se puede utilizar el recocido.Este proceso implica una congelación rápida y luego elevar la temperatura del producto para permitir que crezcan los cristales.

Fase 2: Secado Primario (Sublimación)
· La segunda fase es el secado primario (sublimación), en el que se baja la presión y se añade calor al material para que el agua se sublime.

· El vacío del liofilizador acelera la sublimación.El condensador frío del liofilizador proporciona una superficie para que el vapor de agua se adhiera y se solidifique.El condensador también protege la bomba de vacío del vapor de agua.

· En esta fase se elimina alrededor del 95% del agua del material.

· El secado primario puede ser un proceso lento.Demasiado calor puede alterar la estructura del material.

Fase 3: Secado Secundario (Adsorción)
· Esta fase final es el secado secundario (adsorción), durante el cual se eliminan las moléculas de agua unidas iónicamente.
· Al elevar la temperatura por encima de la fase de secado primario, se rompen los enlaces entre el material y las moléculas de agua.

· Los materiales liofilizados conservan una estructura porosa.

· Después de que el liofilizador completa su proceso, el vacío se puede romper con un gas inerte antes de sellar el material.

· La mayoría de los materiales se pueden secar al 1-5% de humedad residual.

Problemas del secador por congelación que se deben evitar:
· Calentar el producto a una temperatura demasiado alta puede causar que el producto se derrita o se colapse

· Sobrecarga del condensador causada por demasiado vapor que golpea el condensador.
o Demasiada creación de vapor

o Demasiada superficie

o Un área de condensador demasiado pequeña

o Refrigeración insuficiente

· Asfixia por vapor: el vapor se produce a un ritmo más rápido de lo que puede atravesar el puerto de vapor, el puerto entre la cámara de producto y el condensador, lo que crea un aumento en la presión de la cámara.

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