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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)

La lyophilisation est un procédé de déshydratation qui exploite la sublimation pour préserver les produits périssables. Le produit est d'abord congelé, puis le milieu environnant est décongelé. 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 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.

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 d'une technologie fiable de réfrigération et de pompe à vide
  • 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
  • stockage à long terme de produits pharmaceutiques tels que les vaccins et les antibiotiques
  • stabilisation d'échantillons biologiques tels que des cultures microbiennes et des tissus pour la recherche
  • restauration de documents et de livres endommagés par l'eau

Brevets:

  • US2563129A
  • US2677889A

Idées d'innovations potentielles

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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)

Inventions, innovations et principes techniques connexes

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