O que é um liofilizador?

Um liofilizador remove a água de um material perecível para preservá-lo, prolongando sua vida útil e/ou tornando-o mais conveniente para o transporte.Os liofilizadores funcionam congelando o material, reduzindo a pressão e adicionando calor para permitir que a água congelada no material mude diretamente para um vapor (sublimado).

Um liofilizador funciona em três fases:
1. Congelamento
2. Secagem Primária (Sublimação)
3. Secagem Secundária (Adsorção)

A liofilização adequada pode reduzir os tempos de secagem em 30%.

Fase 1: Fase de Congelamento

Esta é a fase mais crítica.Os liofilizadores usam vários métodos para congelar um produto.

· O congelamento pode ser feito em um freezer, um banho refrigerado (congelador de concha) ou em uma prateleira no liofilizador.

· O liofilizador resfria o material abaixo de seu ponto triplo para garantir que ocorra a sublimação, ao invés da fusão.Isso preserva a forma física do material.

· Um liofilizador liofiliza mais facilmente cristais de gelo grandes, que podem ser produzidos por congelamento lento ou recozimento.No entanto, com materiais biológicos, quando os cristais são muito grandes, eles podem quebrar as paredes das células, e isso leva a resultados de liofilização abaixo do ideal.Para evitar isso, o congelamento é feito rapidamente.

· Para materiais que tendem a precipitar, o recozimento pode ser usado.Este processo envolve o congelamento rápido, aumentando a temperatura do produto para permitir que os cristais cresçam.

Fase 2: Secagem Primária (Sublimação)
· A segunda fase é a secagem primária (sublimação), na qual a pressão é reduzida e é adicionado calor ao material para que a água sublima.

· O vácuo do liofilizador acelera a sublimação.O condensador frio do liofilizador fornece uma superfície para o vapor de água aderir e solidificar.O condensador também protege a bomba de vácuo do vapor de água.

· Cerca de 95% da água do material é retirada nesta fase.

· A secagem primária pode ser um processo lento.Muito calor pode alterar a estrutura do material.

Fase 3: Secagem Secundária (Adsorção)
· Esta fase final é a secagem secundária (adsorção), durante a qual as moléculas de água ligadas ionicamente são removidas.
· Ao elevar a temperatura mais alta do que na fase de secagem primária, as ligações são quebradas entre o material e as moléculas de água.

· Os materiais liofilizados retêm uma estrutura porosa.

· Após o liofilizador completar seu processo, o vácuo pode ser quebrado com um gás inerte antes que o material seja selado.

· A maioria dos materiais pode ser seca até 1-5% de umidade residual.

Problemas de liofilizador a serem evitados:
· Aquecer o produto em temperatura muito alta pode causar derretimento ou colapso do produto

· Sobrecarga do condensador causada por excesso de vapor atingindo o condensador.
o Demasiada criação de vapor

o Demasiada área de superfície

o Área do condensador muito pequena

o Refrigeração insuficiente

· Asfixia de vapor – o vapor é produzido a uma taxa mais rápida do que pode passar pela porta de vapor, a porta entre a câmara do produto e o condensador, criando um aumento na pressão da câmara.

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