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Uno de los métodos de conservación más avanzados es la liofilización, también conocida como secado por congelación. A diferencia del método convencional de secado, que implica el uso de calor para evaporar el agua, la liofilización primero congela el producto y luego sublima el hielo, es decir, transforma directamente el agua congelada en vapor sin pasar por un estado líquido. Este tratamiento suave mantiene la estructura original, el color, el valor nutricional y el sabor del producto durante años, sin necesidad de refrigeración. En Jiangsu Bolaike Refrigeration Science and Technology Development Co., Ltd. hemos desarrollado equipos de liofilización desde hace más de 20 años. A continuación se describe paso a paso el funcionamiento de la liofilización.
1. Etapa de congelación: conversión de la humedad en hielo sólido
La congelación es la primera etapa del proceso de liofilización. El sistema de refrigeración enfría el producto al reducir rápidamente la temperatura de la cámara de vacío a un valor inferior a la temperatura eutéctica del producto, normalmente hasta una temperatura de -40 o C o inferior. Toda la humedad del producto estará en forma de cristales de hielo sólidos a esta temperatura. La velocidad y la uniformidad de la congelación son importantes. Una congelación lenta forma cristales de hielo grandes que pueden destruir las paredes celulares, dejando una textura rugosa y esponjosa. Una congelación rápida y uniforme genera cristales de hielo pequeños que mantienen la estructura celular original del producto. Los liofilizadores de Jiangsu Bolaike cuentan con la ventaja de poseer sistemas de refrigeración de gama alta que permiten una congelación uniforme en todos los estantes, logrando resultados de alta calidad en cada lote. La duración de esta etapa suele ser de 1 -4 horas, dependiendo del contenido de agua del producto y del tamaño del lote.
2. Secado primario (Sublimación): Eliminación del hielo bajo vacío
Cuando el producto está completamente congelado, se activa la bomba de vacío y la presión se reduce hasta casi el vacío (cerca de 100 Pa). A continuación, se calientan las bandejas. El agua congelada (hielo) sublima bajo estas condiciones de baja presión, es decir, se transforma directamente en vapor de agua sin fundirse. El sistema de vacío extrae dicho vapor de la cámara y lo condensa en las serpentinas del condensador frío (aún más frías que el producto, normalmente entre -50 o °C y -85 o °C). La mayor parte de la humedad, habitualmente entre el 90 % y el 95 % del contenido total de agua, se elimina en esta etapa de secado primario. El producto no se contrae, ni se endurece ni pierde su estructura, ya que no hay agua líquida presente. La temperatura y la presión en los sistemas de Jiangsu Bolaike están estrictamente controladas para lograr la máxima velocidad de sublimación sin fundir el producto. El secado primario es la etapa más larga, pudiendo durar hasta 12 -- 24 horas. - ¿Qué es eso?
3. Secundario Secado (Desorción): Eliminación del agua ligada
Tras el secado inicial, el producto final aún contiene una serie de moléculas de agua adheridas que no se han convertido en hielo. Estas se retienen mediante la atracción ejercida por los sólidos del producto sobre las moléculas. o °C a +50 o El secado secundario eleva la temperatura de la cámara (normalmente a +20 °C) y mantiene el vacío. Esta energía adicional rompe los enlaces en las moléculas, permitiendo que el resto del agua se evapore (desorba) del producto. El proceso de secado secundario reduce la humedad residual total al 1-4 %, según el producto. Es este contenido ultra bajo de humedad lo que confiere a los productos liofilizados una vida útil espectacular de 20 a 30 años, sin necesidad de conservantes. La duración habitual del secado en la etapa secundaria es de 4 a 8 horas. -Los autómatas programables (PLC) de Jiangsu Bolaike disponen de un cambio automático del secado primario al secado secundario, basado en los indicadores de temperatura y presión del producto, para mantener una producción constante sin intervención del operador.
4. La Condensador y Sistemas de Vacío: Soporte para la Sublimación
La liofilización es posible con la ayuda de dos sistemas de soporte. El condensador, una serie de serpentines fríos dentro de una cámara secundaria, también es operado por el sistema de refrigeración. La temperatura en el condensador se mantiene hasta -40 o °C y -85 o C aún más baja que la del producto. Cuando el vapor de agua sale de la cámara del producto, se congela inmediatamente sobre las serpentinas del condensador. El condensador impide que el vapor de agua llegue a la bomba de vacío y la dañe. El sistema de vacío (bomba de evacuación inicial y/o bomba de alto vacío) se utiliza para eliminar los gases no condensables (aire, nitrógeno) de la cámara, con el fin de mantener la baja presión requerida por la sublimación. Al finalizar el ciclo, el hielo se derrite y el condensador se calienta para permitir su drenaje. Jiangsu Bolaike desarrolla sistemas de vacío y condensación energéticamente eficientes que reducen el tiempo de ciclo y el consumo eléctrico. Asimismo, se ha incorporado en nuestros liofilizadores industriales el descongelamiento por gas caliente para lograr una recuperación más rápida del condensador entre lotes.
Conclusión
La liofilización ocurre en tres etapas: congelación (transformación de la humedad en hielo), secado primario (sublimación del hielo bajo vacío) y secado secundario (eliminación del agua ligada). El vapor de agua es atrapado por el condensador y la baja presión se garantiza mediante el sistema de vacío. Este procedimiento natural y no invasivo conserva el color, los nutrientes y el sabor durante décadas sin necesidad de refrigeración. Jiangsu Bolaike cuenta con más de 20 años de experiencia, está certificada según las normas ISO9001 y CE, posee más de 56 patentes nacionales y fabrica liofilizadores para los sectores doméstico, de laboratorio, farmacéutico y alimentario. Contáctenos para obtener más información o para realizar una visita guiada a nuestra fábrica en Changzhou, China.