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Lyophilisation

1940
Appareil de lyophilisation dans un laboratoire d'époque pour la conservation des aliments.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

Freeze-drying, or lyophilization, is a dehydration process that leverages sublimation to preserve perishable materials. The material is first frozen, and then the surrounding pression La température est réduite pour permettre à l'eau gelée de se sublimer directement de l'état solide (glace) à l'état gazeux (vapeur d'eau). Ceci évite les effets néfastes des méthodes de séchage thermiques.

Lyophilization is a three-stage process: freezing, primary drying (sublimation), and secondary drying (desorption). First, the material is frozen below its point triple Pour garantir la sublimation plutôt que la fusion, la méthode de congélation est cruciale, car la taille des cristaux de glace formés influence la structure et les propriétés de réhydratation du produit final. La congélation rapide (congélation instantanée) produit de petits cristaux de glace, souvent souhaitables pour préserver les structures cellulaires.

Ensuite, dans la phase de séchage primaire, la pression est considérablement abaissée, ce qui crée un vide. Une petite quantité de chaleur est appliquée au matériau pour fournir l'énergie nécessaire à la sublimation de la glace. La vapeur d'eau est ensuite éliminée de la chambre, généralement en la condensant sur une surface froide (un condenseur) maintenue à très basse température. Cette étape permet d'éliminer la majeure partie de l'eau. Enfin, lors du séchage secondaire, la température est légèrement augmentée pour éliminer les molécules d'eau résiduelles non congelées qui sont adsorbées à la surface du matériau. Le résultat est un produit déshydraté, structurellement intact et léger, qui peut être stocké pendant de longues périodes à température ambiante et réhydraté rapidement en ajoutant de l'eau. Comme le processus évite la phase liquide, il minimise le rétrécissement, préserve la forme originale et conserve les composés aromatiques volatils, ce qui le rend supérieur aux autres méthodes de séchage pour les matériaux délicats.

UNESCO Nomenclature: 3308
- Sciences et technologies alimentaires

Taper

Processus industriel

Perturbation

Substantiel

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • techniques anciennes de conservation des aliments comme le séchage au soleil et le salage
  • compréhension des diagrammes de phases et du point triple de l'eau
  • développement de systèmes fiables de réfrigération et de vide pompe technologie
  • le besoin de plasma sanguin stable pendant la Seconde Guerre mondiale, qui a motivé son développement

Applications

  • production de café instantané
  • conservation des aliments pour les astronautes et les randonneurs
  • long-term storage of pharmaceuticals like vaccins and antibiotics
  • stabilisation d'échantillons biologiques tels que microbien cultures et tissus pour la recherche
  • restauration de documents et de livres endommagés par l'eau

Brevets:

  • US2563129A
  • US2677889A

Idées d'innovations potentielles

  • appareils de lyophilisation domestiques pour la conservation des aliments domestiques
  • unités mobiles de lyophilisation pour la conservation d'échantillons biologiques dans la recherche sur le terrain
  • procédés de lyophilisation en continu pour la production industrielle à haut volume, remplaçant les méthodes par lots
  • lyophilisation de tissus et d'organes vivants pour la cryoconservation et la transplantation à long terme
  • creating novel ‘aerogel’ style snacks with unique textures through controlled freeze-drying
  • Kits de lyophilisation pour stabiliser les vaccins, éliminant ainsi le besoin d'une chaîne du froid pendant le transport
  • lyophilisation de repas entiers en comprimés légers et compacts pour les rations d'urgence et militaires
  • using freeze-drying to create highly porous scaffolds for tissue engineering
  • développement de probiotiques lyophilisés avec une stabilité et une durée de conservation améliorées
  • restauration d'objets anciens gorgés d'eau en remplaçant l'eau par un solide sublimable avant séchage
En rapport avec : lyophilisation, sublimation, déshydratation, conservation, aliments, produits pharmaceutiques, vide, glace, basse température.

Contexte historique

Lyophilisation

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

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

10e année anniversaire

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