O princípio de funcionamento de um liofilizador, também conhecido como liofilizador, baseia-se no processo de sublimação.A sublimação é a transição de uma substância diretamente da fase sólida para a fase gasosa, sem passar pela fase líquida.
Os passos básicos envolvidos no princípio de funcionamento de um liofilizador são os seguintes:
Congelamento:
O material a secar é colocado na câmara de secagem do liofilizador.
O material é resfriado a uma temperatura muito baixa, normalmente entre -40°C e -80°C, utilizando um sistema de refrigeração.
Esta baixa temperatura faz com que o teor de água no material congele, formando cristais de gelo.
Criar vácuo:
A câmara de secagem é então selada e um vácuo é criado no interior usando uma bomba de vácuo.
O vácuo diminui a pressão na câmara, tipicamente para uma faixa de 0,1 a 0,001 mbar.
Sublimação:
A baixa pressão e baixa temperatura na câmara de secagem fazem com que os cristais de gelo sublimem diretamente em vapor de água, ignorando a fase líquida.
O vapor de água é então retirado da câmara de secagem e condensado num condensador refrigerado ou armadilha de frio, que é mantido a uma temperatura inferior à câmara de secagem.
Secagem:
À medida que a água é removida do material através da sublimação, o material torna-se progressivamente mais seco.
O processo de secagem continua até que o nível de secura desejado seja atingido.
As principais vantagens do processo de liofilização incluem:
Preservação da estrutura e das propriedades originais do material, uma vez que não é exposto a altas temperaturas.
Eliminação eficiente da água sem causar danos a materiais sensíveis ao calor, como medicamentos, amostras biológicas ou produtos alimentares.
Melhoria do prazo de validade e da estabilidade dos produtos secos.
Facilidade de reconstituição, uma vez que o material seco pode ser facilmente reidratado pela adição de água.
Os liofilizadores são amplamente utilizados em várias indústrias, tais como farmacêutica, biotecnologia, processamento de alimentos e pesquisa científica,onde a preservação de materiais delicados e sensíveis é crucial.