Liofilizacion

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LIOFILIZACION

Índice

* Introducción 2

* Liofilización: Definición e Historia 3

* Fundamentos de la liofilización 4

* Modelos matemáticos de liofilización 7

* Equipo de liofilización 10

* Diseño de un Liofilizador 13

* Ventajas y desventajas de la liofilización 15

* Uso de la liofilización 16* Conclusiones 18

* Anexos 29

* Bibliografía 22

Introducción

El presente informe trata sobre la liofilización, una operación unitaria que se utiliza para el secado en frio de materiales muy volátiles o termo-sensibles, ya que la mayoría de los secados son térmicos (temperaturas altas). Se trataran las ventajas y desventajas del uso de estaoperación, tratando de eliminar los conceptos erróneos que se tienen acerca de su uso y eficiencia.
Estudiaremos los modelos matemáticos así como las leyes físicas que rigen este proceso, para conocer como deberá ser el diseño de un liofilizador. Con esto nos daremos cuenta que es un proceso con alto costo, pero al mismo tiempo una de las mejores formas de secado la cual proporciona un producto de altacalidad. Debido a esto, su uso en la industria ha crecido en los últimos años, sobre todo en el área alimenticia; aunque generalmente solo se realice de manera experimental.
Trataremos de mostrar las partes básicas de un equipo sus funciones y conocer ciertos parámetros para poder desarrollar diseños

LIOFILIZACIÓN
Definición
Se conoce por liofilización al proceso de secado al vacío de unproducto que previamente ha sido congelado, de forma tal que se produzca sublimación. Con esto se logra que el agua en fase sólida (hielo) pase directamente a fase vapor sin que aparezca la fase líquida que podría arrastrar alguna de las propiedades que se quieren conservar de un producto.
Historia
La liofilización no es un proceso de reciente utilización, ya se había empleado siglos atrás poralgunas civilizaciones. Los incas implementaban una liofilización artesanal; en las noches frías, debido a su altura, en las montañas se presentaba una baja presión y luego mediante radiación solar se efectuara la sublimación. También los vikingos utilizaban este método pero menos efectivo aplicado a los pescados.

En tiempos modernos los primeros estudios fueron realizados por Louis Pasteur perono obtenían buenos resultados debido a que en esa época (siglo XIX), no se contaba con los trabajos al vacio. Fue hasta 1905 que Benedict y Mannyn introdujeron este proceso a la liofilización. Hasta finales de la década de 1930 se uso industrialmente, para la Segunda Guerra Mundial en la fabricación a gran escala de plasma de sangre. Otro producto liofilizado a gran a escala fue la penicilina.En 1935 se introdujo el término de liofilización que proviene del griego Luen (solvente) y phileo (amigo) por E. W. Flosdorf y S. Mudd. En 1958 se empezó a emplear en la industria alimenticia pero debido a su costo solo se hizo en alimentos seleccionados.

Fundamentos de la liofilización
La sublimación solo puede conseguirse si la temperatura y la presión parcial de vapor del hielo soninferiores a las del punto triple del agua. Pero recordemos que el agua está en presencia de sólidos lo cual desplazara su punto triple a temperaturas más bajas según a concentración de sólidos.

Figura 1
Muestra la disminución del punto triple (línea roja)

El proceso de liofilización se desarrolla en tres fases:
1 - La fase de pre congelación hasta la temperatura en la que el material estácompletamente sólido, que será inferior a 0°C.
2-La fase de sublimación propiamente dicha, también llamada "desecación primaria" en la que se elimina alrededor del 90% del agua. Lo que lleva al producto a una humedad del orden del 90%. Se elimina el hielo libre.
3-La fase de "desorción" o "desecación secundaria", que elimina el 10% de agua ligada restante. Con lo que se puede llegar hasta productos...
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