Liofilizacion Metodologia

PRACTICA Nº 10.
LIOFILIZACIÓN
I. OBJETIVOS:

1.1. Comprender los principios básicos de la liofilización como operación unitaria.
1.2. Explicar la importancia del proceso de liofilización en la obtención de productos biológicos.
1.3. Identificar y analizar las etapas del proceso de liofilización.
1.4. Describir las operaciones seguidas para obtener un productoliofilizado.
1.5. Inculcar en el proceso enseñanza-aprendizaje valores de puntualidad y respeto.

II. MARCO TEÓRICO:

La liofilización es una operación de interés para el procesado de productos biológicos, farmacéuticos y alimenticios sensibles a los niveles de temperatura de secado convencional. (Sotomayor, 2000.).
La liofilización se desarrollo básicamente para productosbiológicos como vacunas, antibióticos, plasma, hormonas, vitaminas, etc.
En la actualidad su aplicación se ha extendido a la preservación de productos alimenticios. (Ariansen, 1998.).
La liofilización es una operación unitaria que consiste en la eliminación del agua de un producto por sublimación del agua libre desde la fase sólida.
La liofilización se basa en el fenómeno físico que a bajas temperaturasy presiones de vapor, el agua sublima, así, los cristales de hielo de un producto congelado sublimarán si son sometidos a presiones inferiores a 4.7 mmHg, es decir por debajo de punto triple del agua y para acelerar el proceso se aplica calor.
Enfriando y congelando el sistema a liofilizar, manteniendo un alto vacío y una velocidad adecuada en el suministro de calor, se pueden tener lascondiciones adecuadas para que el agua exista sólo en las fases hielo-vapor.
Normalmente este proceso de secado da un producto deshidratado de mayor calidad debido a las bajas temperaturas utilizadas. Estas bajas temperaturas impiden el desarrollo de reacciones de deterioro provocadas por temperaturas elevadas. Por otra parte, la estructura rígida del alimento congelado previene daños mecánicos como elencogimiento durante el proceso de secado. (Ibarz, 2000.). A su vez, la rigidez estructural que proporciona el hielo evita el colapso del sólido, dando lugar a una sustancia porosa fácilmente rehidratable. (Sotomayor, 2000.).
El producto final mantiene un buen gusto, aroma, retención de nutrientes y excelentes propiedades de rehidratación. (Ibarz, 2000.).
Además los productos liofilizados puedenser almacenados durante tiempos ilimitados, reteniendo la mayoría de propiedades físicas, químicas, biológicas y sensoriales de su estado fresco. (Barbosa-Cánovas, 2000.).

ETAPAS DEL PROCESO DE LIOFILIZACIÓN:
El proceso de liofilización puede ser dividido en tres partes:

A. CONGELACIÓN DEL PRODUCTO:
La congelación debe ser muy rápida con el objeto de obtener un producto con cristalesde hielo pequeños y en un estado amorfo.
La temperatura y tiempo de congelación de productos alimentarios es función de los solutos en solución que contiene. La temperatura de congelación para el agua pura permanece constante en el punto de congelación hasta que el agua se ha congelado. Para los alimentos, la temperatura de congelación es más baja que para el agua pura, ya que los solutos de aguano congelada se van concentrando y la temperatura de congelación va disminuyendo continuamente hasta que la solución queda congelada. Al final de la congelación la masa entera del producto se ha convertido en rígida, formándose un eutéctico, que consiste en cristales de hielo y componentes del alimento. Se requiere llegar al estado eutéctico para asegurar la eliminación de agua sólo porsublimación. (Barbosa-Cánovas y Vega-Mercado, 2000).

B. SUBLIMACIÓN:
En un proceso de liofilización el secado primario corresponde a la fase de sublimación del hielo bajo vacio, (Barbosa-Cánovas y Vega-Mercado, 2000), lo cual permite poder secar materiales lábiles a la acción de calor a temperaturas inferiores a ceros grados. (Sotomayor, 2000.). El hielo sublima cuando se suministra la energía...