Лиофилизация
Лиофилизация (от др.-греч. λύω — растворяю и φιλέω — люблю, т.е. «любящий растворитель») — способ мягкой сушки веществ, при котором высушиваемый препарат замораживается, а потом помещается в вакуумную камеру, где и происходит возгонка (сублимация) растворителя. В этом отличие обезвоживания от большинства других традиционных методов, при которых растворитель испаряют с помощью тепла[1]. В результате получают сухой продукт, способный быстро реабсорбировать соответствующий растворитель и восстанавливать своё исходное состояние[2].
Основными областями применения сублимационной сушки являются биологические (например, бактерии и дрожжи), биомедицинские (например, хирургические транспланты), пищевая промышленность (например, производство кофе) и консервировация[3].
Преимущества лиофилизации
- Сохранение дисперсной фазы препарата.
- Возможность использования легколетучих растворителей.
- Получение сухих тканей, препаратов, продуктов и т. д. без потери их структурной целостности и биологической активности и/или с возможностью их восстановления.
Недостатки лиофилизации
- Необходимость тщательной подготовки препарата к высушиванию.
- Наличие специального оборудования.
- Создание и поддержание вакуума для полноты высыхания.
- Длительность высушивания.
- Относительно высокие энергозатраты.
Применение
Лиофилизацию применяют при необходимости продолжительного хранения и консервирования различных продуктов биологического происхождения, для получения сухой плазмы донорской крови, сухих сывороток и вакцин, при трансплантации органов и тканей, в фармацевтической и пищевой промышленности. В системах жизнеобеспечения космического корабля лиофилизация применяется как один из перспективных способов регенерации воды из влагосодержащих материалов.
В пищевых производствах в технологических процессах лиофилизации сохраняется значительное количество полезных веществ, продукты сохраняют форму, запах и цвет. При лиофилизации обычно не используются красители, ароматизаторы и подобные добавки.
Значительная часть растворимого кофе изготавливается с использованием лиофилизации. В пищевой промышленности эта технология называется «сублимированный кофе» (другие названия — «вымороженный», «фриз-драйд»).
Если высушиваемый продукт является жидким, что часто встречается в фармацевтике, свойства конечного продукта оптимизируются за счет сочетания вспомогательных веществ (т.е. неактивных ингредиентов)[3].
Для защиты белков от денатурации при лиофилизации их помещают в специальные среды из различных химических веществ, таких как, например, глюкоза, соли, глицерин, органические анионы[4]. При лиофилизации большинство белков не подвергается денатурации и может длительно сохраняться при умеренном охлаждении (около 0 °C). Лиофилизированные ткани и препараты при увлажнении восстанавливают свои первоначальные свойства.
При сублимационной сушке твердых продуктов, таких как клубника, сохраняется первоначальная форма продукта[5].
.jpg)
См. также
Примечания
Литература
- Лиофилизация // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
- Подольский М. В. Лиофилизация // Большая медицинская энциклопедия / гл. ред. Б. В. Петровский. — 3-е изд.. — М.: Советская энциклопедия, 1980. — Т. 13. — 552 с.
- В. Хрустов. Эта удивительная сублимация // «Красная звезда» от 14 октября 1986.
Ссылки
На РУВИКИ.Медиа есть медиафайлы по теме Лиофилизация