liofilizacion




1. Definición:
La liofilización, llamada en inglés freeze-drying (secado congelado) es el proceso por el cual el agua es eliminada de un producto directamente del estado sólido (hielo) al estado vapor.
Estas transformaciones entre el estado sólido y el vapor reciben el nombre de sublimación, y son producidas a bajas temperaturas y presiones.
Si el secado es el método mas antiguo depreservación de alimentos, el “secado congelado” es el mejor y más moderno método de hacerlo, actualmente utilizado para producir la comida de los astronautas, entre otras muchas aplicaciones.

2. Antecedentes:
Los primeros antecedentes conocidos de la preservación de alimentos mediante la liofilización provienen de la cultura inca, en el altiplano andino.
En esas extremadamente secas planiciesde Sudamérica, a 4000 m sobre el nivel del mar, los nativos acostumbraban a depositar las papas en el suelo: durante la noche las papas se congelaban por la baja temperatura ambiente y durante el día el sol y el viento seco producían la sublimación del agua. El producto, aún realizado de la misma manera en nuestros días, se llama Chuño.

3. La tecnología Industrial:
La tecnología industrialde la liofilización fue desarrollada durante la segunda guerra mundial para preservar el plasma humano sin requisitos de cadena de frío y, a partir de ese momento, alcanzó amplias aplicaciones en la industria farmacéutica, siendo posteriormente utilizada en la liofilización alimentaria.
Consiste de una cámara en la que el producto congelado se somete a niveles de vacío del orden de 1 Tor, dandoorigen a la sublimación del agua. La temperatura del producto disminuye espontáneamente a menos que se le suministre el calor latente de sublimación (alrededor de 550kcal/Kg. Esto se realiza por medio de la radiación infrarroja proveniente de placas calefactoras ubicadas cercanas al producto.
El vacío se efectúa tradicionalmente por medio de bombas mecánicas pero, en el caso de Nutripac SAdesarrolló una innovadora estrategia de liofilización mediante la utilización de eyectores para efectuar vacío (si hace falta lo desarrollo)
3.1 Diagrama de fases
Para una mejor comprensión de la liofilización es conveniente considerar el diagrama de fases correspondiente a : el estado sólido S, al estado líquido L y al estado vapor V. Solo existe un punto donde las tres fases pueden coexistir, elpunto triple T, a 0ºC y 4,6 Tor (4.6mm Hg). Por debajo de ese punto, el estado líquido no existe, y las transformaciones entre la fase sólida y la de vapor se denominan sublimación.

4 Liofilización alimentaria
En la década del ’60 la liofilización comenzó a aplicarse a algunos productos alimenticios, y resultó ser la mejor manera de conservar alimentos. En la revista Scientific American, serelatan experiencias realizadas en la década del ´90 sobre guisos de carne liofilizados conservados a temperatura ambiente durante 25 años y que presentaron buen sabor textura y valores nutricionales.
Pero el costo del proceso de liofilización, si bien no es restrictivo para la industria farmacéutica, sí lo fue para los alimentos y la comida liofilizada fue reservada para usos especializados, comopara los astronautas, las fuerzas armadas, actividades al aire libre, etc.
El caso de los alimentos, es necesario mantener el sabor, el aroma, textura y valor nutricional. Para este propósito, temperaturas del orden de los -15 º C son suficientemente bajas, y presiones de 1 Tor son suficientes.
La estructura de un producto congelado no tiene movilidad y, mientras el agua sublima, no puedehaber contracción y se forman agujeros microscópicos. El resultado es una estructura de tipo esponja de hidratación instantánea.
El proceso de liofilización permite que el alimento sobre el que se aplica mantenga sus propiedades originales, tratándose entonces de un verdadero proceso de conservación de los mismos, dado que preserva las condiciones originales en cuanto a sabor, aroma y propiedades...