La lyophilisation est un procédé de séchage ou de déshydratation qui s’effectue par sublimation progressive du solvant ou de l’eau présent dans un échantillon. Ce processus se caractérise par l’utilisation de basses températures qui favorisent que certains éléments volatils ne soient pas perdus, sinon cela se produit dans les processus de séchage conventionnels. En sublimation progressive, le passage direct de la glace (solide) au gaz (vapeur) se fait sans passer par sa phase liquide. Ce procédé est réalisé dans un équipement appelé lyophilisateur qui permet d’obtenir un produit qui peut être facilement réhydraté et qui peut récupérer pleinement ses propriétés une fois ladite réhydratation effectuée.
Un lyophilisateur est un équipement extrêmement nécessaire lorsque vous souhaitez conserver des produits, car il permet d’éliminer l’humidité par séchage à froid. La matière à lyophiliser est introduite dans l’équipement, où sont manipulées des températures très basses, normalement inférieures à – 40°C. Avec une pompe à vide, la pression dans l’équipement est réduite. Après avoir réduit la température, l’eau ou le solvant organique gèle. Plus tard, lorsque la pression est abaissée, l’eau qui est à l’état solide se transforme en vapeur dans le processus connu sous le nom de sublimation.
Fonctionnement d’un lyophilisateur
Il faut savoir que pour introduire n’importe quel matériau dans le lyophilisateur, il doit d’abord être congelé, afin de maintenir sa structure moléculaire. Pour y parvenir, un congélateur capable d’atteindre des températures inférieures à zéro est utilisé. La matière congelée est introduite dans le lyophilisateur, où règne une dépression, grâce à l’action d’une pompe à vide, ce qui lui permet de fonctionner correctement. Grâce au vide, 95% de l’eau présente dans l’échantillon est sublimée. De cette façon, le produit sèche sans avoir besoin d’utiliser des températures supérieures à la température ambiante.
La chaleur contenue dans le lyophilisateur fournit l’énergie nécessaire à l’eau pour se transformer en un état gazeux, accélérant le processus. Et le gaz qui reste en vrac est condensé à basse température, revenant à l’état solide.
Avantages offerts par la lyophilisation
- On obtient des produits qui peuvent être régénérés très rapidement.
- La forme et les caractéristiques du produit final sont essentiellement celles d’origine.
- C’est un procédé idéal pour le séchage de substances thermolabiles.
- Les constituants oxydables sont protégé
- Le taux d’humidité final est très faible.
Les produits lyophilisés peuvent être stockés pendant de longues périodes en conservant les propriétés physiques, chimiques, biologiques et organoleptiques de leur état d’origine. La lyophilisation réduit les pertes de qualité causées par les réactions chimiques, la dégradation enzymatique et non enzymatique. Les processus d’oxydation peuvent être contrôlés en stockant les produits lyophilisés dans des récipients imperméables à l’oxygène. Le stockage des produits lyophilisés dans des endroits à basse température évite la dénaturation des protéines.
Étapes de la lyophilisation
- Chambre sèche: Ici, l’élément à lyophiliser est positionné à l’intérieur de la chambre sèche, qui est généralement transparente, et permet un contrôle visuel de l’ensemble du processus. Dans cette étape, toute la vapeur d’eau contenue dans l’échantillon est libéré
- Condenseur: Par la suite, le condenseur avec un circuit de refroidissement génère la sublimation de la vapeur d’eau libéré Pour cela, il y aura une baisse de température entre -50°C et -125°C.
- Système de vide: Au moyen d’une pompe à vide, les vapeurs produites sont éliminées pour éviter qu’elles n’endommagent l’é Cette pompe est également essentielle dans les deux premières étapes du processus, maintenant un environnement optimal pour une lyophilisation correcte.
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