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Liofilización

1940
Aparato de liofilización en un laboratorio de época para la conservación de alimentos.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

La liofilización es un proceso de deshidratación que aprovecha la sublimación para conservar materiales perecederos. Primero se congela el material y luego se descongela el ambiente circundante. presión Se reduce para permitir que el agua congelada se sublime directamente de la fase sólida (hielo) a la fase gaseosa (vapor de agua). Esto evita los efectos dañinos de los métodos de secado basados ​​en calor.

Lyophilization is a three-stage process: freezing, primary drying (sublimation), and secondary drying (desorption). First, the material is frozen below its triple point to ensure that sublimation, rather than melting, will occur. The freezing method is critical, as the size of the ice crystals formed can affect the final product’s structure and rehydration properties. Rapid freezing (snap-freezing) produces small ice crystals, which is often desirable for preserving cell structures.

A continuación, en la fase de secado primario, se reduce significativamente la presión, creando un vacío. Se aplica una pequeña cantidad de calor al material para proporcionar la energía necesaria para la sublimación del hielo. Posteriormente, se elimina el vapor de agua de la cámara, generalmente condensándolo sobre una superficie fría (un condensador) mantenida a muy baja temperatura. Esta etapa elimina la mayor parte del agua. Finalmente, durante el secado secundario, se eleva ligeramente la temperatura para eliminar cualquier molécula de agua residual no congelada que se haya adsorbido a la superficie del material. El resultado es un producto deshidratado, estructuralmente intacto y ligero que puede almacenarse durante largos periodos a temperatura ambiente y rehidratarse rápidamente añadiendo agua. Dado que el proceso evita la fase líquida, minimiza la contracción, conserva la forma original y retiene los compuestos aromáticos volátiles, lo que lo hace superior a otros métodos de secado para materiales delicados.

UNESCO Nomenclature: 3308
Ciencia y tecnología de los alimentos

Tipo

Procesos industriales

Ruptura

Sustancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • antiguas técnicas de conservación de alimentos como el secado al sol y la salazón
  • Comprensión de los diagramas de fases y el punto triple del agua.
  • Desarrollo de tecnología confiable de refrigeración y bombas de vacío
  • La necesidad de plasma sanguíneo estable durante la Segunda Guerra Mundial, lo que impulsó su desarrollo.

Aplicaciones

  • producción de café instantáneo
  • Conservación de alimentos para astronautas y excursionistas.
  • almacenamiento a largo plazo de productos farmacéuticos como vacunas y antibióticos
  • estabilización de muestras biológicas como cultivos microbianos y tejidos para investigación
  • restauración de documentos y libros dañados por el agua

Patentes:

  • US2563129A
  • US2677889A

Ideas para posibles innovaciones

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Relacionado con: liofilización, sublimación, deshidratación, conservación, alimentos, productos farmacéuticos, vacío, hielo, baja temperatura.

Contexto histórico

Liofilización

1934
1940
1940
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1945-01-01
1930
1940
1940
1940
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1940
1948

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

Invención, innovación y principios técnicos relacionados.

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