Principi de funcionament del liofilitzador

A Liofilitzador(liofilitzador) utilitza el principi de la sublimació per assecar materials. El procés consisteix a congelar ràpidament el material a baixes temperatures i, a continuació, en un entorn de buit adequat, permetre que les molècules d'aigua congelades se sublimin directament en vapor d'aigua i s'escapen. El producte obtingut per liofilització s'anomena liofilitzat (o producte liofilitzat), i el procés es coneix com a liofilització.

Abans d'assecar-se, el material roman a baixes temperatures (en estat congelat), amb cristalls de gel distribuïts uniformement al seu interior. Durant la sublimació, no es produeix cap concentració a causa de la deshidratació, evitant així efectes secundaris com l'escuma o l'oxidació causada pel vapor d'aigua. El material assecat adquireix una estructura seca, porosa i semblant a una esponja, pràcticament sense canvis de volum, i es dissol fàcilment en aigua per restaurar el seu estat original. Aquest procés evita en gran mesura la degradació fisicoquímica i biològica del material.

 

Un liofilitzador consta d'un sistema de refrigeració, un sistema de buit, un sistema de calefacció i un sistema de control d'instruments elèctrics. Els seus components principals inclouen una cambra d'assecat, un condensador (trampa de fred), una unitat de refrigeració, una bomba de buit i dispositius de calefacció/refrigeració. El principi de funcionament del liofilitzador és primer congelar el material que s'ha d'assecar a una temperatura inferior al seu punt triple, després, en condicions de buit, permetre que l'aigua sòlida (gel) del material se sublimi directament en vapor d'aigua i s'elimini, assecant així el material. Després del pretractament, el material s'envia a un magatzem de congelació ràpida per a la seva congelació, després es transfereix a un magatzem d'assecat per a la deshidratació per sublimació i finalment s'envasa en un taller de postprocessament. El sistema de buit crea un entorn de baixa pressió per a la cambra d'assecat per sublimació, el sistema de calefacció subministra la calor latent de sublimació al material i el sistema de refrigeració proporciona la capacitat de refrigeració necessària per a la trampa de fred i la cambra d'assecat.

 

Aquest equip utilitza un escalfament per radiació eficient, que garanteix una distribució uniforme de la calor sobre el material. Compta amb una trampa de fred eficient per a la captura de vapor d'aigua amb capacitat de descongelació ràpida, una unitat de buit d'alt rendiment amb separació d'oli i aigua i un sistema de refrigeració centralitzat paral·lel que subministra refrigeració a demanda a través de múltiples circuits, cosa que resulta en condicions de funcionament estables i estalvi d'energia. Un sistema de control amb intel·ligència artificial garanteix una alta precisió i un funcionament convenient.

Els requisits de qualitat per als productes liofilitzats inclouen: activitat biològica inalterada, aspecte i color uniformes, morfologia grassoneta, estructura ferma, dissolució ràpida i baixa humitat residual. Per obtenir productes d'alta qualitat, és essencial una comprensió completa de la teoria i els processos de liofilització. El procés de liofilització consta de tres etapes: precongelació, sublimació i assecat secundari. Escurçar raonablement i eficaçment el cicle de liofilització té un valor econòmic significatiu en la producció industrial.