Ce este un liofilizator? Cum funcționează? Millrock Technology, Inc.

un liofilizator funcționează în trei faze, prima și cea mai critică fiind faza de îngheț. Liofilizarea corectă, cunoscută și sub numele de liofilizare, poate reduce timpul de uscare cu 30%.

faza de congelare

un liofilizator utilizează diferite metode pentru a îngheța produsul. Congelarea se poate face într-un congelator, într-o baie răcită (congelator cu coajă) sau pe un raft în liofilizator. Liofilizatorul răcește materialul sub punctul său triplu pentru a se asigura că sublimarea, mai degrabă decât topirea, va avea loc. Aceasta păstrează forma fizică a materialului.

un liofilizator cel mai ușor de înghețat usucă cristale mari de gheață, care pot fi produse prin înghețare lentă sau recoacere. Cu toate acestea, cu materiale biologice, atunci când cristalele sunt prea mari, acestea pot rupe pereții celulari, ceea ce duce la rezultate mai puțin ideale de uscare prin congelare. Pentru a preveni acest lucru, înghețarea se face rapid. Pentru materialele care tind să precipite, se poate utiliza recoacerea. Acest proces implică înghețarea rapidă, apoi creșterea temperaturii produsului pentru a permite cristalelor să crească.

faza de uscare primară (sublimare)

a doua fază a liofilizatorului este uscarea primară (sublimare), în care presiunea este redusă și se adaugă căldură materialului pentru ca apa să se sublimeze. Vacuumul liofilizatorului accelerează sublimarea. Condensatorul rece al liofilizatorului oferă o suprafață pentru ca vaporii de apă să adere și să se solidifice. Condensatorul protejează, de asemenea, pompa de vid de vaporii de apă. Aproximativ 95% din apa din material este îndepărtată în această fază. Uscarea primară poate fi un proces lent. Prea multă căldură poate modifica structura materialului.

faza de uscare secundară (adsorbție)

faza finală a liofilizatorului este uscarea secundară (adsorbție), în timpul căreia moleculele de apă legate ionic sunt îndepărtate. Prin creșterea temperaturii mai mare decât în faza de uscare primară, legăturile sunt rupte între material și moleculele de apă. Materialele uscate prin congelare păstrează o structură poroasă. După ce liofilizatorul își finalizează procesul, vidul poate fi rupt cu un gaz inert înainte ca materialul să fie sigilat. Majoritatea materialelor pot fi uscate la 1-5% umiditate reziduală.