O que é um Liofilizador ? Entenda mais sobre o processo de Liofilização!
A liofilização, também conhecida como secagem por congelamento, é uma técnica avançada utilizada para a preservação de produtos sensíveis à temperatura e à umidade. Esse processo envolve a remoção da água de uma substância congelada por sublimação, transformando o gelo diretamente em vapor, sem passar pela fase líquida. Para realizar essa operação com precisão e eficácia, utiliza-se um equipamento especializado: o liofilizador. Esse aparelho desempenha um papel fundamental em diversas áreas, como a indústria farmacêutica, biotecnologia e alimentícia, garantindo a estabilidade, longevidade e integridade dos produtos. A liofilização permite a conservação de medicamentos, alimentos e outros materiais biológicos sem a perda de suas propriedades essenciais, sendo indispensável para a manutenção da qualidade e eficácia dos produtos ao longo do tempo.
O que é um Liofilizador ?
O que é um Liofilizador? Você já deve ter se deparado com essa questão e muitas vezes faltaram informações interessantes a respeito deste Equipamento para Laboratório para esclarecer tal dúvida. Pois bem, hoje nossa equipe da Assessoria Científica SPLABOR relata alguns aspectos básicos importantes sobre a liofilização e também características mais especializadas sobre o assunto, pois afinal, quem entende do assunto, quer sempre proporcionar o melhor ao usuário final.
Um liofilizador é um equipamento utilizado para realizar o processo de liofilização, que é a remoção da água de uma substância por meio da sublimação, onde o gelo passa diretamente para a fase gasosa sem se transformar em líquido. O liofilizador é composto por três partes principais: a câmara de liofilização, o condensador de vapor e o sistema de vácuo.
- Câmara de liofilização: É onde os produtos são colocados para serem congelados e, posteriormente, liofilizados. Ela é projetada para manter uma temperatura extremamente baixa, o que congela o material rapidamente.
- Condensador de vapor: Captura o vapor de água que é liberado do material durante a sublimação e o recongela em forma de gelo, evitando que retorne ao produto em liofilização.
- Sistema de vácuo: Reduz a pressão no interior da câmara, facilitando a sublimação da água congelada.
O liofilizador é amplamente utilizado em laboratórios, indústrias farmacêuticas, alimentícias e em pesquisa científica, por sua capacidade de preservar substâncias sensíveis, mantendo suas propriedades químicas e biológicas, além de prolongar sua vida útil.
Qual a função do Liofilizador?
A função principal do liofilizador é realizar o processo de liofilização, que envolve a remoção de água ou outros solventes de um material congelado por sublimação. Esse processo é essencial para preservar produtos que são sensíveis ao calor e à umidade, mantendo suas propriedades físicas, químicas e biológicas intactas.
O liofilizador atua em várias etapas para alcançar esse objetivo:
- Congelamento: O liofilizador congela o material a ser liofilizado, solidificando a água presente nele.
- Sublimação: Após o congelamento, o liofilizador reduz a pressão dentro da câmara e aplica calor controlado para iniciar a sublimação, onde o gelo passa diretamente para o estado gasoso, sem se liquefazer.
- Captura do vapor: O vapor de água resultante da sublimação é capturado no condensador de vapor, que o recongela, evitando que ele retorne ao material liofilizado.
A função do liofilizador é crucial em indústrias como a farmacêutica, onde é utilizado para preservar medicamentos, vacinas e outros produtos biológicos. Na indústria alimentícia, o liofilizador é empregado para secar alimentos sem perder seus nutrientes e sabor. Além disso, é amplamente utilizado em laboratórios para a conservação de amostras biológicas e químicas para estudos prolongados
Funcionamento de um Liofilizador : Explicação Detalhada
O liofilizador de bancada, também conhecido como secador por congelamento, é um equipamento essencial em laboratórios que precisam preservar materiais sensíveis através da remoção da água ou outros solventes. Este processo ocorre através de uma técnica chamada liofilização ou secagem por sublimação, que envolve três etapas principais: congelamento, sublimação e dessorção. Abaixo, vamos explorar detalhadamente o funcionamento desse equipamento e fornecer um gráfico ilustrativo para ajudar na visualização do processo.
1. Etapa de Congelamento
O primeiro passo no processo de liofilização é o congelamento da amostra. A amostra é resfriada a uma temperatura abaixo do ponto de fusão da água, solidificando a água presente na amostra. Este congelamento é crítico porque, ao transformar a água em gelo, a liofilização permite que a água seja removida posteriormente através da sublimação, evitando a formação de cristais de gelo grandes que poderiam danificar a estrutura celular da amostra.
2. Etapa de Sublimação (Secagem Primária)
Após o congelamento, inicia-se a etapa de sublimação, também conhecida como secagem primária. Durante essa fase, a pressão na câmara de liofilização é reduzida (geralmente abaixo de 0,06 atm), e a temperatura é aumentada ligeiramente, mas ainda mantida abaixo do ponto de fusão do gelo. Sob essas condições de baixa pressão e temperatura controlada, o gelo na amostra sublima diretamente para o estado gasoso, sem passar pelo estado líquido. O vapor de água resultante é removido da câmara e condensado em uma superfície fria (condensador), fora da área onde a amostra está localizada.
3. Etapa de Dessorção (Secagem Secundária)
Mesmo após a sublimação do gelo, pequenas quantidades de água ainda podem permanecer ligadas às moléculas da amostra. A etapa final, conhecida como dessorção ou secagem secundária, envolve a remoção desta água residual. Durante essa fase, a temperatura é aumentada gradualmente, enquanto a pressão na câmara é mantida baixa. Este aquecimento adicional ajuda a remover as moléculas de água adsorvidas restantes, garantindo que a amostra final seja completamente seca e estável.
Gráfico Explicativo
Agora, para visualizar o funcionamento do liofilizador, apresento um gráfico que ilustra as três etapas principais do processo de liofilização:
- Congelamento: Temperatura da amostra é reduzida até que a água congele.
- Sublimação: O gelo sublima em vapor à medida que a pressão diminui e a temperatura aumenta ligeiramente.
- Dessoração: A temperatura aumenta ainda mais para remover a água residual.
Quais segmentos e em qual aplicação o Liofilizador é importante?
O liofilizador é um equipamento vital em diversos segmentos devido à sua capacidade de preservar produtos sensíveis de forma eficaz. As principais áreas de aplicação do liofilizador incluem:
1. Indústria Farmacêutica e Biotecnologia
- Preservação de Medicamentos: Liofilização de medicamentos sensíveis à umidade e ao calor, como antibióticos, vacinas, e produtos biotecnológicos, garantindo a estabilidade e prolongando a vida útil.
- Preparação de Amostras Biológicas: Preservação de enzimas, proteínas e outros materiais biológicos que podem perder suas propriedades quando expostos a temperaturas elevadas.
2. Indústria Alimentícia
- Secagem de Alimentos: Produção de alimentos desidratados, como frutas, vegetais, café instantâneo, e refeições prontas, que mantêm suas propriedades nutricionais, sabor e textura após a reidratação.
- Preservação de Ingredientes Sensíveis: Uso na secagem de ingredientes alimentícios que são termossensíveis, garantindo sua estabilidade e qualidade.
3. Pesquisa Científica
- Preservação de Amostras para Estudos Prolongados: Liofilização de amostras biológicas e químicas, como DNA, RNA, culturas celulares, e tecidos, permitindo sua análise e uso em experimentos a longo prazo.
- Produção de Reagentes Estáveis: Liofilização de reagentes e kits de teste que precisam ser armazenados por longos períodos sem perda de eficácia.
4. Indústria Cosmética
- Formulação de Produtos de Beleza: Uso na preparação de ingredientes ativos em cosméticos, como colágeno, extratos de plantas, e outros compostos bioativos, que são liofilizados para preservar sua eficácia.
Quais são as partes mais importantes de um Liofilizador?
O Sistema de Liofilização (Liofilizador) é composto pelos seguintes componentes:
– Unidade Liofilizadora (Liofilizador);
– Plataforma (ou câmara) de secagem: local na qual as amostra são posicionadas para serem submetidas ao processo de liofilização;
– Bomba de Vácuo: necessária para reduzir a pressão em contato com a amostra a ser liofilizada;
– Frascos: comercializados sob diversas conformações e volumes – somente selecionados se forem compatíveis com a câmara (plataforma) selecionada para o sistema;
Vamos aprofundar um pouco mais o assunto. Segue abaixo uma imagem representativa de um diagrama de fases. Para aqueles que desconhecem, o diagrama de fases é um tipo de gráfico que mostra as condições de equilíbrio entre as fases termo dinamicamente distintas de uma matéria. Os valores utilizados nesta imagem são meramente ilustrativos apenas para explicarmos como a liofilização está envolvida.
Tudo começa quando o solvente (seja ele aquoso ou orgânico) da amostra a ser liofilizada, que está no estado líquido é congelado passando para o estado sólido (etapa representada pela flecha verde na imagem acima). Vale ressaltar que esta etapa de congelamento pode ser realizada em um ultra-freezer separadamente ou no próprio liofilizador, desde que a configuração permita esse procedimento.
Em seguida, com a ajuda de uma bomba de vácuo, a pressão no interior da câmara do equipamento – local onde as amostras estão contidas – é reduzida, ocorrendo o que é indicado pela flecha vermelha na imagem.
Por fim, como o solvente ainda está no estado sólido, é necessário proporcionar condições para que o faça sublimar, ou seja, passe para o estado gasoso sem passar pelo líquido. A temperatura é novamente elevada para ocasionar tal etapa (flecha roxa na imagem). Neste ponto, destacamos que há câmaras que possuem prateleiras aquecíveis que aperfeiçoam esse procedimento. Isso não quer dizer que as câmaras que não possuem aquecimento nas prateleiras deixem a desejar. Tudo são questões de ajustes e uma assessoria completa na hora da aquisição.
O assunto é extremamente amplo e sempre teremos posts relacionados aqui no blog SPLABOR. Uma opção muito interessante é baixar o nosso E-Book de Liofilização para aprender mais, na qual disponibilizamos GRÁTIS para você, clicando aqui.
Qualquer dúvida técnica sobre os equipamentos contidos no portfólio SPLABOR e cotações, entre em contato com o Departamento de Vendas ([email protected]) que encontra-se à disposição.
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14 Comentários
Juliana Pereira 13 de outubro de 2014 - 11:01
Bom dia,
Gostaria de receber o orçamento desse Liofilizador.
Att,
Juliana Pereira
Herculano Gomes 6 de janeiro de 2015 - 17:31
Boa tarde, gostaria de receber orçamento de liofilizador com capacidade de 15 a 20 mil quilos de banana dia.
Lourdes Carmona López 24 de novembro de 2016 - 9:27
Bom dia,
Gostaria de ter un orçamento do equipe liofilizador mais os complementos. Estamos precisando comprar um para nossa empresa.
Muito obrigada!
Lourdes.
Fabricio Jaciani 24 de novembro de 2016 - 9:30
Bom dia,
Sou Fabricio da Fundecitrus gostaria que vocês enviarem por gentileza um orçamento dos lifilizadores e seus complementos. Nos estamos muito interesados em comprar um.
Fico no guardo.
Muito obrigado.
Fabricio.
Wagner Pereira Felix 10 de fevereiro de 2017 - 10:42
Gostaria de receber o orçamento deste liofilizador para compor o termo de referência de um projeto aprovado.
Obrigado
Prof. Wagner Felix
cicero costa 8 de agosto de 2017 - 18:30
Gostaria de receber uma cotação de um liofilizador que pudesse ser aplicado na desidratação de açaí.
Agradeço!!!
Henrique Brochado 11 de novembro de 2017 - 12:25
Gostaria de receber cotação para conjunto de equipamentos para liofilização de frutas, tais como, abacaxi ,mamão, banana e morango. Capacidade 500 Kg. produto em natura dia.
Obrigado
Companhia das Índias Agroindústria e Comércio Ltda.
Henrique Brochado
Eliana Melao 3 de dezembro de 2017 - 13:00
Gostaria da quotacao de liofilizador e a sus implementos para frutas, tais como: banana, abacaxi, banana, Cajun e acai, para Boa Vista , Roraima.
Eliana Melao 3 de dezembro de 2017 - 13:04
Completando o requirements de informacao acima eh de 20 a 100 kg dia de producao., para Boa Vista, Roraima. Obrigada
Marisa Rocha 1 de abril de 2018 - 7:16
Quero um orcamento de um.liofilizador para purificacao de nanocapsulas de alginatos.arr marisa rocha
Adriana Martins Vieira 1 de fevereiro de 2019 - 16:10
Gostaria de receber um orçamento do liofilizador?
Adailton de Carvalho Filho 3 de agosto de 2019 - 16:52
Boa tarde, gostaria de saber qual especificação e Liofilizador utilizar em um serpentário comercial!
Roberto Campos 18 de agosto de 2023 - 8:48
Gostaria de receber um orçamento do liofilizador do vídeo.
Yessica 7 de maio de 2024 - 9:42
Bom dia pode envias o orçamento porfavor?