lyofilisaationa

Lyofilisaatio on veden poistamisen kuivausmenetelmä, jossa kohdeaines jäädytetään ja sen jälkeen vesi siirtyy kiinteästä nesteeseen sublimoitumalla matalassa paineessa. Menetelmä säilöö herkästi vaurioituvat aineet, kuten biologiset näytteet, entsyymit ja lääkeaineet, muuttamatta niiden kemiallista rakennetta suurissa lämpötiloissa.

Prosessi koostuu useista vaiheista. Ensin ainetta jäähdytetään, jolloin vesi siirtyy kiinteään jäähän. Tämän jälkeen tapahtuu primaarikuivaus, jossa jää sublimoituu pois paineen alentuessa. Lopuksi suoritetaan toissijakuivaus (desorptio), jossa loputkin vesimolekyylit poistetaan ja kosteuspitoisuus saadaan matalaksi. Prosessin optimaaliset lämpötilat, paineet ja kuivausaika riippuvat aineesta ja sen herkkyyden mukaan. Lyofilisaatio vaatii erityisen laitteen, jossa on alhaisen paineen tila ja jäähdytysmahdollisuus.

Sovellukset ovat laajat. Lääke- ja bioteknologiassa sitä käytetään valmisteiden stabilointiin ja pitkäaikaissäilytykseen sekä biologisten näytteiden säilytykseen ilman kosteusvaikutuksia. Elintarviketeollisuudessa lyofilisaatio parantaa tuoreuden säilyvyyttä ja helpottaa kuljetusta; kahvi, marjat ja erikoisruoat voivat palautua nopeasti takaisin alkuperäiseen koostumukseensa veden lisäämällä. Kulta- ja arkeologiset sekä museologiset näytteet voidaan säilyttää pitkään ilman merkittäviä kemiallisia muutoksia.

Hyödyt sisältävät korkean säilyvyyden, rakenteen ja toiminnallisuuden ylläpitämisen sekä alhaisen kosteuden. Hinta, energiankulutus ja prosessin aika ovat huomioitavia rajoitteita, mikä vaikuttaa käyttökohteiden laajuuteen ja skaalautuvuuteen. Lyofilisaatio on siten keskeinen tekniikka sekä tutkimuksessa että teollisessa tuotannossa.