L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià

Liofilisació

La liofilisació, deshidrocongelació o criodesecación,[2] és un procés de deshidratació usat generalment per a conservar un aliment peridor o fer el material més convenient per al transport. La liofilisació funciona congelant el material i després reduint la pressió circumdant per a permetre que l'aigua congelada en el material es sublim directament des de la fase sòlida a la fase gaseosa, sense passar per l'estat líquit. Per a accelerar el procés s'utilisen cicles de congelació-sublimació en els que es conseguix eliminar pràcticament la totalitat de l'aigua lliure continguda en el producte original,[3][4] pero preservant l'estructura molecular de la substància liofilizada.[5][6][7]

Gelat liofilizado[1]
Un liofilisador de taula
En el diagrama de fases la frontera entre gas i líquit va des del punt triple fins al punt crític. La liofilisació (flecha blava) du el sistema al voltant del punt triple, evitant aixina la transició directa de líquit a gas d'un secat tradicional (Flecha verda).
Procés.

És utilisat principalment en l'indústria alimentària per a conservació dels aliments i en la farmacèutica per a conservar medicaments, encara que també es pot utilisar per a fabricar materials com l'aerogel o per a fer més convenient el transport de certs productes per reducció del pes. És una tècnica prou costosa i llenta si li la compara en els métodos tradicionals de secat, pero resulta en productes d'una major calitat, ya que, al no amprar calor, evita en gran medida les pèrdues nutricionals i organolépticas.[8]

En el procés de deshidratació normal, els aliments solament perdran entre un 90 a 95% de la humitat, en canvi en la liofilisació un ranc superior de 88 a 99%[5]

Història

Els orígens de la liofilisació es remonten al II, quan els incas varen utilisar una forma rudimentària de liofilisació.[2][9][10][11]Els seus cultius s'almagasenaven en les altures de les montanyes, a on les fredes temperatures de les montanyes varen congelar les seues reserves d'aliments i l'aigua en l'interior es vaporizó llentament per la baixa pressió de l'aire de les altes altituts de les montanyes.[12][13][14]


El procés de liofilisació modern va ser inventat en 1906 per Arsène d'Arsonval i el seu assistent Frédéric Brodes en el laboratori de biofísica del Collège de France en París.[15][16] En 1911 Downey Harris i Shackle varen desenrollar[17] el método de liofilisació de preservar el virus de la ràbia viu, que finalment va dur al desenroll de la primera vacuna antirrábica. La liofilisació moderna es va desenrollar durant la Segona Guerra Mundial. El sèrum sanguíneu que va ser enviat a Europa des dels Estats Units per al tractament mèdic dels ferits va requerir refrigeració, pero per la falta simultànea de refrigeració i transport, molts d'eixos suministraments es varen estropejar abans d'aplegar als seus destinataris. El procés de liofilisació es va desenrollar com una tècnica comercial que va permetre que el sèrum es tornara químicament estable i viable sense tindre que ser refrigerat. Poc despuix, el procés de liofilisació es va aplicar a la penicilina i els ossos, i la liofilisació es va reconéixer com una tècnica important per a la conservació de productes biològics. Des de llavors, la liofilisació s'ha utilisat com a tècnica de conservació o processament d'una àmplia varietat de productes, aplicant-se al processament d'aliments[18] i als productes farmacèutics i kits de diagnòstic.[19] També s'ha amprat en la restauració de documents danyats per l'aigua,[20] en la preparació de fancs de fondos fluvials per a l'anàlisis d'hidrocarburs, en la fabricació de ceràmiques utilisades en les indústries dels semiconductors, en la producció de pells sintètiques, en la fabricació de vials revestits en sofre o en la restauració de caixcos de barcos històrics/reclamats.

Descripció del procés

Etapes del procés de liofilisació:[2][21]

  • Fase 1: cridada etapa conductiva. Inicialment, pel calfament de la mostra, la velocitat de sublimació creix ràpidament fins a aplegar a un màxim. El temps per a agotar esta fase és relativament curt; en ella es porta a terme la major part de removiment d'aigua del producte (entre 75-90 %), sent el mecanisme preponderant la transferència de calor per conducció.
  • Fase 2: Primera etapa difusiva. Mostra un descens important de la velocitat de sublimació per la formació d'una capa porosa de material sec que opon resistència creixent al fluix de calor i al vapor a mida que procedix el secat.


  • Fase 3: Segona etapa difusiva. La velocitat de sublimació continua decreixent de manera que s'aproxima a zero. Açò degut a que la calor necessària per a retirar l'aigua lligada és més alt que la calor de sublimació. Puix que la difusividad dels aromes disminuïx sensiblement quan la humitat és chicoteta és possible en esta etapa incrementar la temperatura de la calefacció i del producte fins a valors de l'orde de 50 °C, depenent del material que es tracte.


Referències

  1. ↑ «El gelat des de l'antiguetat fins als nostres dies».Heladería Forn Llatinoamericà.Publitec.233(1)
    60-68.Consultat el 22-12-2022.
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 «Liofilisació d'aliments».Revista ReCiTeIA.6(2)
    1-39.
  3. ↑ Definició de liofilisació. Universitat de Valéncia
  4. ↑ «Manual bàsic de liofilisació». Archivat des d'el original, el 19 de juny de 2018. Consultat el 21 de novembre de 2010.
  5. ↑ «Freeze Drying: How It Works, Benefits, and How-to» (en en). Healthline. Consultat el 2025-01-03.
  6. ↑ «How Freeze-Drying Works» (en en-us). HowStuffWorks. Consultat el 2025-01-03.
  7. ↑ «Freeze-Drying Food» (en en). website. Consultat el 2025-01-03.
  8. ↑ «[1]». Consultat el 7 de febrer de 2017.
  9. ↑ «[2]». Consultat el 2025-01-03 (en en-US).
  10. ↑ «Inca Daily Life» (en en). HISTORY'S HISTORIES You llaure history. We llaure the future.. Consultat el 2025-01-03.
  11. ↑ «Savage or Sophisticated? 6 Things you must know about the Inca» (en en-us). History Collection. Consultat el 2025-01-03.
  12. ↑ «Inca’s Food Preservation – A Gift to the World – Part3 | Kuoda Travel» (en és). Luxury Tours to South America by Kuoda | Custom Private Tours. Consultat el 2025-01-03.
  13. ↑ «Cool Inventions: How The Incas Gave Us Freeze-drying» (en en). Mayorga Coffee. Consultat el 2025-01-03.
  14. ↑ «The Incas and Freeze-Dried Foods» (en en). eat2explore. Consultat el 2025-01-03.
  15. ↑ Amélioration du procédé de lyophilisation pour els protéines à usage pharmaceutique , Inra.fr
  16. ↑ (2007).«Docteur Jacques Arsène d'Arsonval (1851-1940)».E-Mem Acad. Chir..6(2)
    62-71.ISSN 1634-0647.doi:10.14607/emem.2007.2.062.
  17. ↑ (1911).«"The Effect of Vacuum Desiccation on the Virus of Rabies, with Remarks on a New Method"».The Journal of Infectious Diseases.8(1)
    47-49.doi:10.1093/infdis/8.1.47.
  18. ↑ Garrett, Brandon. (2012) "An Indepth look at the freeze drying process and its origins" [3] archivat en Wayback Machine.
  19. ↑ GEA Pharma Process fundamentals of Pharmaceutical Freeze Drying. Gea-ps.com. Retrieved on 2015-05-22.
  20. ↑ Restoring and Reconstituting Books After Drying [4] archivat en Wayback Machine.. documentreprocessors.com
  21. ↑ «Freeze Dryers - an overview | ScienceDirect Topics». www.sciencedirect.com. Consultat el 2025-01-03.
Obtingut de «https://lenciclopedia.org/w/index.php?title=Liofilisació&oldid=1485169»