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LioflizaçãoEnaira, Evaldo, Inácio, Gabriela Souza
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Secagem por lioflização
• A liofilização é um processo de secagem por alto vácuo de
um produto previamente congelado em que a maior parte
do solvente é removido por sublimação.
• Em biotecnologia, o solvente mais comum é a água. A
sublimação ocorre quando a água no estado sólido é
convertida diretamente em vapor de água, sem passar pelo
estado líquido.
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Lioflização -Fundamentos
diagrama de fases da água
permite avaliar o estado físico de
uma amostra de água em função
da ! e " a que está submetida.Esse diagrama também permite
prever como pressão e#ou
temperatura devem ser alteradas a
fim de provocar mudanças deestado físico numa amostra de
água.
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Lioflização -Fundamentos
A liofilização só pode ocorrer
quando a temperatura e a
pressão parcial do vapor daágua forem inferiores $s do
ponto triplo da água %&,'(
mm)g $ temperatura de *,*+
-, para a água pura.
" / &,'( mm)g e ! aumentando0 água congelada se funde e depois torna1se vapor.
" 2 &,'( mm)g e ! aumentando0 água congelada sublimará.
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Lioflização -Fundamentos
A liofilização é um fen3meno simult4neo de transfer5ncia de calor e demassa. A força motora de uma liofilização é fornecida pela diferença de
pressão parcial de vapor da água na interface de sublimação do gelo e o
condensador. -omo a pressão de vapor é função da temperatura, a força
motora pode ser e6pressa segundo a temperatura na interface de sublimação
e o condensador.
7uando ocorre a sublimação, o vapor de
água é conduzido até $ superfície por um
mecanismo de transfer5ncia de massa
que depende da estrutura do produto
desidratado. vapor de água é
transferido desde a frente de sublimação,
através do produto seco, até $ superfície
e retirado através do vácuo.
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Etapas do processo
• Congelamento: ob8etiva cristalizar a água do produto antes deste ser
submetido $ secagem primária.
• Evita a produção de espuma ou a migração de solventes que possam
modificar a apar5ncia do produto quando submetido a pressão sub1
atmosférica. A temperatura menor que *-. "ode1se utilizar freezercomum ou ultra1freezer para o congelamento do material.
• A velocidade de congelamento determina a dimensão do cristal de
gelo.
• -ongelamento rápido produz cristais de gelo muito pequenos, quea8udam a preservar detal9es estruturais.
• s pequenos poros que se formam durante a sublimação são mais
restritivos ao flu6o do que aqueles formados pelo congelamento lento
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Etapas do processo
• Secagem Primária: ob8etiva a sublimação do gelo sem
ebulição, controlando a pressão de vácuo e o aumento da
temperatura. Elimina :*; da água < produto com +*; de
umidade.• Secagem Secundária: ob8etiva a eliminação da água
ligada por evaporação a vácuo. Aumento da temperatura
entre =* e >*-. final do processo é controlado pela
temperatura no produto ou pelo peso. Elimina (; da águaligada e o produto é desidratado até =; de umidade.
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iagrama das etapas
Primeira etapa
Terceira etapa
Segunda etapa
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E!uipamento• condensador fornece uma
superfície para o vapor se solidificar.
A temperatura do condensador
deverá ser menor que a temperaturada superfície do material que está
sendo secado, ou o vapor não
migrará ao coletor. As temperaturas
para esta captação do gelo estão
tipicamente abai6o de 1'*?-.
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"antagens• "rodutos com estrutura inalterada, fáceis de transformar
em pó e de dissolver, fáceis de %re9idratar@
• eduzidas alteraçBes nos nutrientes, cor, aroma e gosto
%alimentos e mínima perda de atividade em materiaissensíveis ao calor %microrganismos@
• "rodutos liofilizados tem mel9or qualidade que os mesmos
produtos desidratados por outros métodos@ 1 "rocesso não
poluidor, água residual bai6a %+ a C;, fácil de armazenarde transportar@
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esvantagens
• Equipamento muito caro %C vezes mais que em outros
métodos de secagem@
• Difícil de atingir a temperatura de liofilização %1>* -@
• ombas de vácuo muito potentes@
• -usto energético muito caro %=1C vezes mais que em
outros métodos de secagem@
• "rocesso muito demorado %mais do =& 9oras@ 1 "rodutoscom facilidade de 9idratar e frágeis pelo que devem ser
cuidadosamente embalados e armazenados#
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$uando usar alioflização%
• "rodutos instáveis@
• Fensíveis ao calor@
•
7uando a rápida e completa re19idratação é requerida@• "rodutos de elevado valor@
• Ginimização do peso@
• Hão é aconsel9ável o armazenamento em refrigeração ou
congelamento.
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&rodutos lioflizados• alimentos
• alimentos, onde propriedades organolépticas sãoimportantes
• animais inteiros para coleçBes de museus
• antibióticos
• antito6inas
• anticorpos
• enzimas
• fármacos
• fraçBes de sangue
• fungos
• 9orm3nios
• leveduras
• meios de cultivo
• suspensBes víricas e bacterianas
• tecidos %ossos e pele para transplantes
• vacinas 1 vitaminas "rodutos conservados por
liofilização "rodutos Iiofilizados