La Liofilizacin

HISTORIA

Hace cientos de aos los Incas realizaban los primeros ensayos de liofilizacin, aprovechando lasbajas temperaturas y bajas presiones en las cimas de los Andes. El procedimiento ancestral consista en dejar por la noche que los alimentos se congelasen por la accin del fro de los Andes y gracias a los primeros rayos de sol de la maana y la baja presin atmosfrica de las elevadas tierras andinas se produca la sublimacin del agua que se haba congelado. Este proceso es conocido como Liofilizacin natural.Los cientficos franceses BORDAS y DArsonval en 1906 y el americano Shackell en 1909, descubrieron la aplicacin del principio fsico de la sublimacin, construyendo un sencillo aparato de liofilizacin de laboratorio. La liofilizacin se desarroll para superar las prdidas de compuestos de los productos, los cuales se eliminaban en las operaciones convencionales de secado (Karen, 1975; Dalgleish, 1990).El gran impulso de la aplicacin industrial de la liofilizacin, se debe a los trabajos de E.W Flosdonfy S.Murdd que se desarrollo en los aos 50 del siglo XX.Actualmente la industria alimentaria est investigando cmo aumentar el nmero de aplicaciones de forma rentable. Por ejemplo, se ha desarrollado un enfoque denominado liofilizacin activa que reduce el tiempo de manipulacin y secado. Tambin hay novedades en relacin con la liofilizacin en condiciones atmosfricas en lugar de al vaco, lo que supone un ahorro de energa. Otra investigacin se centra en la combinacin del pre-secado convencional con la liofilizacin para el paso final de secado. Esto reduce el tiempo de secado y el uso de energa.Es utilizado principalmente en la industria alimentaria para conservacin de los alimentos y en la farmacutica para conservar medicamentos, aunque tambin se puede utilizar para fabricar materiales como el aerogel o para hacer ms conveniente el transporte de ciertos productos por reduccin del peso. Una curiosa aplicacin de la liofilizacin es la conservacin de documentos y libros, ya que permite eliminar la humedad que podra daarlos. Es una tcnica bastante costosa y lenta si se la compara con los mtodos tradicionales de secado, pero resulta en productos de una mayor calidad, ya que al no emplear calor, evita en gran medida las prdidas nutricionales y organolpticas.[]Actualmente la industria alimentaria est investigando cmo aumentar el nmero de aplicaciones de forma rentable. Por ejemplo, se ha desarrollado un enfoque denominado liofilizacin activa que reduce el tiempo de manipulacin y secado. Tambin hay novedades en relacin con la liofilizacin en condiciones atmosfricas en lugar de al vaco, lo que supone un ahorro de energa. Otra investigacin se centra en la combinacin del pre-secado convencional con la liofilizacin para el paso final de secado. Esto reduce el tiempo de secado y el uso de energa.

Definicin:

La liofilizacin es un proceso que consiste en desecar un producto previamente congelado, logrndose la sublimacin del hielo bajo vaco. Es por lo tanto el paso directo del hielo (solido) a gas (vapor), sin que en ningn momento aparezca el agua en su estado lquido. Se obtiene una masa seca, esponjosa de ms o menos el mismo tamao que la masa congelada original, mejorando su estabilidad y siendo fcilmente disuelta en agua .Se realiza a temperaturas inferiores a la de solidificacin total, o sea, el producto debe estar congelado a temperaturas entre 10 y 15 C por debajo de su temperatura eutctica para evitar la formacin de cogulos de H2O. Esta baja temperatura que impide cambios qumicos de deterioro.Para la obtencin de un alimento liofilizado, requerimos varios equipos, pero el principal que es el alma de la planta productora de la empresa es el Liofilizador, el cual es un equipo que integra una bomba generadora de vaco y una unidad frigorfica en donde se lleva a cabo un principio fsico llamado la sublimacin que consiste en el paso de solido a vapor sin experimentar el estado liquido de la siguiente manera:

A) Congelacin inicial:Es una operacin previa y obligatoria. El tiempo de duracin depende de varios factores como la cantidad, concentracin y naturaleza propia del producto. En lneas generales podemos decir que una congelacin adecuada es la base de que el producto liofilizado presente ptimas condiciones de aspectos, conservacin de sus propiedades originales y rpida rehidratacin.

B) Desecacin primaria:Es la etapa en la que la mayor parte del agua libre pasa a vapor. Los parmetros temperatura, presin y tiempo pueden ser modificados independientemente pero estn ntimamente relacionados, no es posible modificar, sin que se afecten los otros, por lo que en todo momento deben ser considerados conjuntamente y analizados sus efectos.

C) Desecacin secundaria:Su misin es eliminar las ltimas trazas de vapor de agua, evaporando el agua no congelada ligada al producto. Se lleva a cabo a una temperatura inferior a la de desnaturalizacin del producto y se logra una humedad final hasta valores inferiores al 1 %.

D) Ventajas de la tcnica de liofilizacin. La temperatura a que es sometida el producto, est por debajo de aquella a la que muchas sustancias inestables sufren cambios qumicos. Debido a la baja temperatura que se opera, la prdida de los constituyentes voltiles, es mnima, se reduce el peligro de contaminacin microbiana y los preparados enzimticos no sufren alteraciones. Es una tecnologa real y disponible. Mas tiempo de almacenamiento que en su estado original manteniendo sus propiedades Conserva las propiedades nutricionales de los productos (Protenas, Vitaminas, Minerales, cidos grasos y enzimas). Reduce la contaminacin microbiana. Reduce el peso del producto (eliminacin del agua). Reduce los gastos de energa.

E) Desventajas de la tcnica de liofilizacinEs entre 4 y 8 veces ms cara que otras tcnicas, como el secado por aire caliente o por pulverizacin, y consume de 2 a 5 veces ms energa. Adems, como la liofilizacin es un proceso por lotes, requiere bastante manipulacin y los tiempos de secado son considerablemente ms largos que los de otros mtodos. Tambin puede haber problemas de ranciedad oxidativa debido al bajo contenido de humedad. Por ello, en algunos de estos productos, como los productos crnicos, puede ser necesario aadir antioxidantes. Por estas razones, la liofilizacin slo se ha empleado para productos en los que la calidad es extremadamente importante, como los vacunas, antibiticos, caf instantneo, verduras, hierbas y especias, comidas especiales para la montaa, frutas para cereales de desayuno, comidas para astronautas, sopas instantneas de calidad, productos qumicos de gran valor y pigmentos.

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