Liyofilizasyonun tarihçesi

 

1900’lü yılların ilk çeyreğinde geliştirilmiştir.

İlk liyofilizasyon aygıtı 1905 yılında Benedict & Manning tarafından geliştirilmiş olan bir kimyasal pompadan türemiştir.

1930’lu yıllardan bu yana liyofilizasyondan ecza ve biyo-teknoloji firmaları tarafından yenilenmiş

Diğer yanda, ilk dondurularak kurutulmuş gıda örneği olan hazır kahve ise, ilk defa 1938’de, Brezilya’nın fazla kahve stoklarına çözüm bulması talebi üzerine Nestlé tarafından geliştirildi.

 

LİYOFİLİZASYON NEDİR?

Liyofilizasyon,maddenin kurutulması için süblimasyon adı verilen bir süreçten geçen koruma tekniğidir. 

Ürünlerin içinde bulunan su en başta dondurulur ve bu haldeyken süblimasyonla su uzaklaştırılır

Süblimasyon maddenin katı (buz) halden gaz (su buharı) haline, maddenin sıvı hali atlanarak yani buzun erimesine imkan olmaksızın geçişidir. Buz haline gelmiş su, düşük basınç ortamında, belli belirsiz bir sıcaklık artışı durumunda doğrudan buharlaşır. Böylelikle kurumanın elde edilmesi için yüksek sıcaklıklara ihtiyaç kalmaz. 

Böylelikle ürünlerin moleküler ve hücre yapısında yarılma vb. değişikleklere yol açmaz.

İç ve dış yapısı bozulmaz neredeyse en baştaki hallerini korurlar.

 

LİYOFİLİZASYON İŞLEMİ

Genel hatlarıyla liyofilizasyon işlemi üç temel aşamadan meydana gelir: Dondurma, birincil kurutma (süblimasyon), ikincil kurutma (dezorpsiyon). 

Aşamalar şu şekilde seyreder: 

Ürün dondurma işleminden geçirilir. Ürün tipine göre dondurma işleminin süresi iyice uzun veya biraz daha kısa tutulur. 

Birincil kurutma aşamasında ürünün içinde bulunduğu liyofilizasyon kabininde hafif bir vakum uygulanır ve sıcaklık giderek düştükçe yüksek enerjideki moleküller kendiliklerinden dışarı uçarlar. 

İkincil kurutma aşamasında ise, öte yandan, vakum maksimum seviyeye çıkarılır ve kristalleşmiş ve maddeye tutunup kalmış son su molekülleri maddeden dışarı çekilir. 

Liyofilizasyonun kullanım alanları 

Kimya ve biyokimya

Eczacılık

Kozmetik

Gıda sanayileri

Daha az rastlanan uygulamaları 

sudan zarar görmüş kitaplar

belgeler ve el yazmaları

hayvani yan ürünler

süt ürünleri mayaları

çeşitli arkeolojik kazı çıktılarının korunması

bitkiler ve hayvanlar gibi müze sergi objeleri

 

LİYOFİLİZATÖR TEKNOLOJİSİ

Liyofilizasyon, silindirik bir ana gövdenin içinde bulunan paslanmaz çelik bir kabinde veya odada bulunan raflara, malzemenin içine konulduğu tepsilerin sürülmesi ve kabin kapağının sıkıca kapatılması sonrasında başlatılır. 

Kabin dışında bir vakum pompası bulunur. Yoğuşturucu içeride de dışarıda da bulunabilir. Bazı liyofilizatörlerin yükleme ve boşaltma için iki uçlarında ayrı kapakları bulunur. Bunların bir tarafı boşaltma bir tarafı yükleme bölümüne açılır.

Tepsilerin yüklemesi taşıyıcı arabalar vasıtasıyla yapılır. Şişelerin yerinden oynamaması için ise kanallı tepsiler kullanılır.

Bu şişelerin tıpaları su buharının çıkışını sağlamak için tam kapalı değildir. İşlem bitiminde aygıtın içerisinde bulunan mekanizma kapatır. 

UYGULAMA NASIL GERÇEKLEŞTİRİLİR?

 

Liyofilizasyon Liyofilizatör adı verilen aygıtta -400 ila -600 C ye inerek malzemeler dondurulur.Hem süblimasyonu hem de kurutmayı sağlayacak vakum ortamını oluşturur.

Bu aygıta başka bir soğutucuda dondurulmuş ürünlerde konulabilir.

Çıkan su buharı vakum pompası ile boşaltılmak yerine kondansatörlerde yoğuşturularak buza döndürülür.Bir sonraki döngüden önce bu buz çözdürülerek dışarı alınır.

Döngü dondurma,birincil kurutma ikincil kurutma evrelerinden oluşur.İkincil kurutmada vakum yardımıyla malzemeye tutunmuş son su molekülleride dışarı alınır.

Süre üründen ürüne değişir.

Dondurma hızı yavaşsa büyük,hızlıysa küçük buz kıristalleri oluşur.Bu da kurutma oranına ve hızına etki eder

 

Kaynak: http://freeze-dryer.blogspot.com.tr/