Processo de Secagem Liofilização

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Processo de Secagem - Liofilização
O último processo de secagem que veremos é a LIOFILIZAÇÃO.
É um método de secagem realizado em temperaturas abaixo de 0ºC, o qual utiliza o fenômeno da
sublimação da água, ou seja, após congelamento do material úmido, por processo físico-químico a água
neste contida na forma de gelo evapora sem antes derreter, não passa pelo estado líquido. Os exemplos
mais comuns de sublimação são a “bolinha de naftalina” e o “gelo seco”.
Mas isso é possível??? Gelo de água vaporizar sem derreter???
Sim, é possível e é utilizado.
Mas para entender como isso ocorre com a água, vamos antes conhecer um gráfico denominado DIAGRAMA
DE FASES DA ÁGUA. Este gráfico permite verificar o estado físico da água em qualquer condição de
temperatura e pressão.
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Observando o gráfico, podemos verificar facilmente que na pressão atmosférica ao nível do mar, 1 atm ou
760 mmHg, a água congela a 0 ºC e ferve a 100 ºC.
A liofilização se divide em três etapas: congelamento do material; sublimação da água sob pressão
reduzida; remoção da água incongelável por dessorsão, ou seja, secagem sob pressão reduzida.
No diagrama de fases apresentado, a linha vermelha indica as condições aproximadas que devem ser
seguidas para a realização da liofilização.
Partindo de um material a secar que esteja à temperatura de 30 ºC, no ponto A. O primeiro passo é realizar
o congelamento do material. Deve-se observar que para alguns materiais, pouco importa a forma de
congelamento, porém para materiais vegetais ou animais que contenham células ou mesmo para outros
tipos de materiais que possam conter bolsas, vesículas ou qualquer outro tipo de capsula, é
importantíssimo realizar o congelamento de forma extremamente rápida para evitar o rompimento desses
elementos.
Com o congelamento, após atingir a temperatura no ponto B, o material deve ser levado ao liofilizador.
O liofilizador trata-se de um compartimento, caixa, com isolamento térmico, dotado de sistema de
refrigeração que deve atingir pelo menos a temperatura de – 40 ºC. Sua estrutura é robusta para que possa
resistir à ação de uma bomba de vácuo.
Com o material a liofilizar dentro da cabine de liofilização e a porta deste equipamento devidamente
fechada, é acionado o motor da bomba de vácuo, que deverá permanecer ligada até que a pressão do
ambiente interno do liofilizador chegue à pressão inferior a 4,58 mmHg (mais usual encontrar valores
aproximados de 1 mmHg a 1,5 mmHg), no ponto C, quando a bomba de vácuo deverá ser desligada.
No ponto C inicia-se o fornecimento de calor por meio de um aquecedor instalado no interior da câmara de
liofilização, próxima ao material a liofilizar. Verificar que somente a região do material a liofilizar é
aquecida. Quando a temperatura ultrapassa a curva de sublimação, indo do ponto C ao ponto D, é iniciada a
evaporação da água congelada, ou seja, ocorre sublimação. Porém, o vapor gerado pode subir a pressão
interna, impedindo a liofilização. Para evitar que isso ocorra, utiliza-se um condensador (que pode estar
localizado no interior da câmara de liofilização, nas paredes internas) operando em temperatura inferior à
do produto a liofilizar (geralmente abaixo de – 40 ºC), onde se retém a água evaporada.
O material deve ser mantido no estado sólido durante todo o processo, tudo deve permanecer abaixo das
temperaturas eutéticas e de colapso (fornecidas em literatura ou por meio experimental). A câmara de
secagem deve permanecer sob pressão reduzida durante todo o processo.
Note-se que os valores indicados podem variar de acordo com o equipamento utilizado e o material a secar.
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Mas por quê realizar esse processo difícil, lento e caro?
Como visto anteriormente, é realizada a secagem para a retirada da água presente em alimentos ou
medicamentos, total ou parcialmente, para evitar o crescimento microbilológico ou reações químicas. Se
esse processo for realizado em materiais termo-resistentes, não há problemas em utilizar um dos processos
anteriormente comentados. Porém, se for utilizada uma estufa na temperatura de 60 ºC para a secagem, por
exemplo de carnes, frutos ou verduras, ocorrerá degradação desses alimentos e haverá alteração no gosto,
sabor, textura, etc. Se esse tipo de secagem for realizada em certos medicamentos denominados
termolábeis, ou seja, sensíveis à ação do calor, estes serão facilmente alterados, perdendo sua eficácia.
Em razão da liofilização ser um processo de secagem com temperaturas inferiores a 0 ºC, não ocorrerá esse
tipo de perda. Entre os processos de secagem industrial, a liofilização é o processo que mais conserva as
propriedades dos alimentos e medicamentos. Não se pode dizer que não possam ocorrer perdas pela
liofilização, pois outros líquidos voláteis, como certos óleos essenciais, podem também evaporar durante o
processo.
É cada vez mais comum encontrar produtos liofilizados, como frutos fatiados “crocantes” em saquinhos
vendidos nos mercados, misturas para sopas, preparados em pó para suco, antibióticos, vacinas etc.
REFERÊNCIA
Bibliografia Básica:
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Bibliografia Complementar:
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