Lyophilisateur commercial
Lyophilisateur commercial
La lyophilisation sous vide est un processus dans lequel l'eau est retirée d'un produit après sa congélation et sa mise sous vide, permettant à la glace de passer directement du solide à la vapeur sans passer par une phase liquide. La lyophilisation commerciale fonctionne en congelant le matériau, puis en réduisant la pression et en ajoutant de la chaleur pour permettre à l'eau gelée dans le matériau de se sublimer. Le lyophilisateur commercial permet aux gens de prolonger la durée de conservation de divers produits de quelques jours ou semaines à des années, voire des décennies.
Le lyophilisateur commercial est souvent confondu avec l'équipement de séchage. Mais les deux sont en fait très différents, à la fois dans la façon dont ils sont produits, ainsi que dans la qualité et la durée de conservation du produit fini. Traités par une machine de lyophilisation sous vide industrielle, les fruits et légumes lyophilisés durent généralement beaucoup plus longtemps et conservent davantage le profil nutritionnel et le goût des aliments.
Il existe différentes méthodes pour congeler le produit. La congélation peut être effectuée dans un congélateur, un bain réfrigéré (congélateur à coque) ou sur une étagère dans un lyophilisateur commercial. Refroidir le matériau en dessous de son point triple garantit que la sublimation, plutôt que la fusion, se produira. Cela préserve sa forme physique. La congélation se fait rapidement. Pour les matériaux qui ont tendance à précipiter, un recuit peut être utilisé. Ce processus implique une congélation rapide, puis une élévation de la température du produit pour permettre aux cristaux de se développer. La deuxième phase du lyophilisateur commercial est le séchage primaire (sublimation), dans lequel la pression est abaissée et de la chaleur est ajoutée au matériau pour que l'eau se sublime. Le vide accélère la sublimation. Le condenseur froid fournit une surface pour que la vapeur d'eau adhère et se solidifie. Le condenseur protège également la pompe à vide de la vapeur d'eau. Environ 95 % de l'eau contenue dans le matériau est éliminée au cours de cette phase.
La phase finale du lyophilisateur commercial est le séchage secondaire (adsorption), au cours de laquelle les molécules d'eau sont éliminées. En élevant la température plus haut que dans la phase de séchage primaire, les liaisons sont rompues entre le matériau et les molécules d'eau. Les matériaux lyophilisés conservent une structure poreuse. Une fois le processus de lyophilisation commercial terminé, le vide peut être brisé avec un gaz inerte avant que le matériau ne soit scellé. La plupart des matériaux peuvent être séchés jusqu'à 1 à 5 % d'humidité résiduelle.
Le lyophilisateur commercial a un large champ d'application, en particulier dans les industries alimentaires et pharmaceutiques. La congélation immobilise l'échantillon, lui permettant ainsi de conserver sa forme d'origine ; de plus, l'absence d'eau empêche la croissance microbienne et les changements chimiques conduisant à la détérioration de l'échantillon. Parce que l'eau se sublime si facilement, les conditions nécessaires pour lyophiliser un aliment n'éliminent pas la plupart des autres constituants.