Diepvrussingdroogprocessen

Diepvrussingdroogprocessen zijn droogtechnieken die water uit een materiaal verwijderen door bevriezen, sublimatie onder vacuum en desorptie van gebonden water. In het Engels bekend als lyophilization of freeze-drying, worden hierdoor thermolabiele componenten beter behouden dan bij conventionele droging.

Het proces kent drie fasen. Eerst vindt invriezing plaats, waarbij het product snel wordt bevroren, zodat ijs kristalliseert. Vervolgens volgt de primaire droging (subliem), waarbij onder vacuüm ijs direct overgaat naar waterdamp en uit het product wordt verwijderd. In de derde fase, de secundaire droging, wordt gebonden water uit het residu verwijderd door geleidelijke verhoging van temperatuur onder lage druk. Het resultaat is een droge, vaak poreuze shrink- of cake-achtige structuur die lang houdbaar is en gemakkelijk weer op te bouwen is bij herkomst.

De uitvoering gebeurt in een freeze-dryer of lyofilisator. Het apparaat heeft vaak een vriesruimte, draagplaten of trays, een vacuumpomp, en een condensator waarin waterdamp wordt samengevangen. Procesparameters zoals temperatuur, vacuumpuls en tijd worden gecontroleerd en kunnen afhankelijk van het product variëren. Residueel vochtgehalte is productafhankelijk en bepalend voor stabiliteit en rehydratie.

Toepassingen omvatten onder meer farmaceutische en biotechnologische producten (vaccins, biotech-proteïnen), voedingsmiddelen (koffie, fruit, bereide maaltijden) en biologisch materiaal. Voordelen zijn lage temperatuur tijdens droogproces, behoud van structuur, aroma en activiteit, en langere houdbaarheid. Nadelen zijn lange cycli, hoge investering in apparatuur en energieverbruik.

Kwaliteit en regelgeving vragen om GMP/kwaliteitssysteem, valide cyclusontwikkeling en monitoring. Het proces moet robuust en repliceerbaar zijn, met duidelijke controles voor residueel vocht en productstabiliteit.