¿Cómo funciona un liofilizador?

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Es posible que hayas oído alguna vez el término liofilización. Quizá lo conoces, pero no sabes cómo funciona un liofilizador, que es el tipo de máquina que se utiliza comúnmente para llevar a cabo este proceso. Sea cual sea tu caso, no te preocupes, en este artículo de Net Interlab vamos a resolver todas tus dudas.

Proceso de liofilización

Antes de ver cómo funciona un liofilizador, es importante que entendamos en qué consiste el proceso de liofilización.

La liofilización es básicamente un proceso para secar diferentes materiales, ya sean sólidos o líquidos.

El secado común, digamos, es el que normalmente se lleva a cabo mediante la exposición de aquello que queremos secar a temperaturas altas, para así evaporar el disolvente base que habitualmente es agua.

En cambio, la liofilización, no solo no usa un aumento de la temperatura, sino que tiene como base del proceso la congelación. Una vez congelado el elemento que se quiere tratar, se le somete al vacío. De este modo, el agua que está congelada experimenta una sublimación, pasando de sólido a gaseoso directamente.

Entonces, ¿cómo funciona un liofilizador?

Lo cierto es que para saber cómo funciona un liofilizador, tenemos que hacer otra pequeña aclaración antes. Dependiendo del modelo, el funcionamiento puede ser ligeramente diferente. Así que a continuación vamos a ver cómo funciona un liofilizador a grandes rasgos.

Lo normal es que el liofilizador cuente con una serie de bandejas dónde cargar el producto que queramos liofilizar. Estas bandejas se rellenan con un material, que puede ser por ejemplo aceite de silicona. Al congelarse el material se consigue una congelación uniforme en todos los productos a tratar.

El siguiente paso que aplica el liofilizador es someter el producto al vacío. ¿Recuerdas que antes hemos mencionado la sublimación? Una parte fundamental de la máquina y clave para entender cómo funciona un liofilizador, es el condensador.

Como hemos dicho, al sublimar, el agua pasa a estado gaseoso directamente, lo que genera vapor. El condensador es la parte del liofilizador encargada de almacenar todo este vapor para que no influya en el resultado final de secado del producto.

Una vez que se ha secado por completo el producto, se vuelve a llevar a presión atmosférica normal dentro del liofilizador y se retira de su interior. A grandes rasgos y en líneas generales, así es como funciona un liofilizador.

Resultados del liofilizador en distintos productos

Sabiendo todo lo anterior, también es interesante destacar los resultados que aporta el uso de liofilizador dependiendo del producto que tratemos.

Aunque, lo primero que tenemos que decir es que la principal ventaja de utilizar la liofilización es que mantiene las propiedades organolépticas. Esto es esencial si se va a emplear para tratar alimentos. Dichas propiedades son el sabor, el color, la textura o el olor, por ejemplo.

Cuando usamos la liofilización en productos viscosos como la yema de huevo, esta ventaja destaca bastante. Si se emplea un secado convencional por calor, la yema de huevo va a pasar a un estado sólido compacto. Sus propiedades organolépticas cambian.

Por otro lado, mediante la liofilización, conseguiremos una especie de polvo, bastante suelto. Si queremos devolver la yema a su estado original líquido viscoso, lo único que necesitamos es mezclarla con un poco de agua.

Esta capacidad de rehidratación es, de hecho, lo que dio origen a la liofilización en el mundo de la industria farmacéutica. Ahora que ya sabes cómo funciona un liofilizador, te puedes imaginar por qué este tipo de equipo se ideó pensando en la ya mencionada industria farmacéutica. 

El liofilizador es capaz de secar vacunas, antibióticos o citotóxicos, entre otro tipo de productos, obteniendo una humedad residual prácticamente despreciable. Al quedar un producto tan sumamente seco, es capaz de mantener sus propiedades por periodos de tiempo muy prolongados.

En el momento que se quiera usar, tan solo con disolverlo de nuevo en agua, obtendremos una reconstitución casi instantánea.

Por supuesto, también se pueden utilizar liofilizadores con productos sólidos. Volviendo a la industria alimentaria, al someter vegetales o frutas a este proceso, eliminando el agua que contienen, el resultado final nos dará un peso muy reducido. Otra gran ventaja de cara, por ejemplo, a su transporte.

Algunas desventajas de la liofilización

Aquí no hay demasiado que decir, debido a que la liofilización y el uso de liofilizadores tiene bastantes más pros que contras.

Ahora bien, sí que es necesario señalar que es un proceso relativamente largo. Además, dependiendo de la máquina (su tamaño, sobre todo, pero también para qué se va a destinar) suele suponer un coste bastante elevado. Estos equipos no son maquinaria corriente y, como es de esperar, tienen un precio alto.

Un proceso en constante desarrollo

En relación con el punto anterior, la liofilización y el cómo funcionan los liofilizadores, son aspectos en permanente investigación.

Se buscan nuevas formas de acortar el secado y de abaratar costes gracias a los departamentos de I+D de las diferentes empresas que proveen de este tipo de equipamiento a las diferentes industrias que hacen uso del mismo.

A través del estudio microscópico del proceso de liofilización se logra determinar la temperatura exacta a la que es más óptimo realizarlo para así hacerlo en menor tiempo sin perder efectividad. 

Tipos de congelación en la industria farmacéutica

Una pequeña variante de lo que hemos visto en el funcionamiento de los liofilizadores la tenemos en los equipos destinados a la industria farmacéutica.

Dependiendo del producto que queramos liofilizar, tendremos la congelación estática que hemos visto antes, por contacto con una superficie enfriada o, por el contrario, la congelación por rotación.

Este otro tipo de congelación se utiliza mayormente cuando se necesita liofilizar una cantidad de líquido considerable que a su vez está contenido en botellas o matraces de tamaño grande.

Valoraciones finales

Como ya has podido ver, cómo funciona un liofilizador y el propio proceso de liofilización no es algo excesivamente complejo a nivel superficial. En cambio, esta tecnología supuso una gran revolución, sobre todo para la industria farmacéutica y la alimentaria.

Es por esto mismo que no solo se sigue usando a día de hoy, sino que es uno de los procesos fundamentales para el transporte y conservación de muchos productos.

La investigación en este campo continúa a pesar de ser compleja una vez que entramos en materia, pero sin ningún tipo de duda es esencial para seguir mejorando una técnica tan importante como es la liofilización y unos equipos tan complejos como son los liofilizadores.