Lyophilisation à l'azote liquide,
gaz cryogénique
Cette application cryogénique garantit la préservation des arômes des produits alimentaires et des principes actifs les médicaments. Elle est écologiquement et économiquement avantageuse.
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La lyophilisation à l'azote liquide
Une méthode de conservation des aliments ou de principes actifs consiste à les déshydrater, c'est-à-dire à supprimer tout ou partie de l’eau qu’ils contiennent. Cela permet à la fois de réduire leur poids, de faciliter leur transport, d’empêcher la prolifération de bactéries et de pronlonger la durée de conservation.
Il est possible de déshydrater les aliments à chaud, mais leur structure peut alors changer en raison d’une cuisson partielle. De plus, les arômes disparaissent avec l’eau qui s’évapore.
La déshydratation peut également être obtenue grâce au froid cryogénique, qui assure une meilleure préservation des aliments ou des principes actifs.
La lyophilisation par l'azote liquide N₂, gaz alimentaire
Il s'agit d'une méthode plus efficace. Le produit sec est beaucoup plus stable, sans altération de son activité.
Cette application cryogénique consiste à faire évaporer l’eau par différence de pression. Les aliments sont tout d’abord surgelés, puis sont soumis à une pression très basse, voire au vide absolu : la glace d’eau est immédiatement sublimée en vapeur, sans que l’aliment ne subisse de processus de cuisson.
Mise en œuvre de la lyophilisation à l’azote liquide
Cette technique implique de surgeler le produit à des températures de l’ordre de -40°C à -50°C (froid cryogénique), en appliquant le vide, puis en remontant lentement la température afin de sublimer l'eau.
Les paramètres critiques lors de la lyophilisation sont la température (produit et support de ces produits) et la pression.
Les mesures de température et de pression sont habituellement enregistrées à chaque cycle afin de déterminer si le produit est sec. Une cartographie de la température des différentes étagères composant l’équipement est souvent réalisée assurant la traçabilité du traitement pour chaque produit.
Aujourd’hui, la technique de lyophilisation à l'azote liquide a été largement adoptée dans l'industrie alimentaire mais aussi technologique
Lyophilisation à l'azote liquide pour l'industrie alimentaire pour :
- les fruits lyophilisés
- les champignons déshydratés
- l'approvisionnement alimentaire des astronautes
- le café instantané
- les potages lyophilisés
- les herbes aromatiques lyophilisées
Lyophilisation à l'azote liquide pour l'industrie technologique (chimique, pharmaceutique, biotechnologique) :
- en synthèse chimique pour les rendre plus stables, ou plus facile à dissoudre dans l'eau pour une utilisation ultérieure.
- en bio séparation comme méthode de purification à un stade avancé pour éliminer les solvants.
- en bactériologie pour conserver des souches particulières
La lyophilisation par azote liquide permet de prolonger la durée de conservation des produits biologiques et/ou pharmaceutiques, comme les vaccins et autres produits injectables. En retirant l'eau de la matière et en étanchéifiant un flacon, le produit peut être facilement stocké, transporté, et plus tard reconstitué dans sa forme originale pour l'injection.
Caractéristiques techniques de la lyophilisation à l’azote liquide
Ce type d'installation de lyophilisation permet de :
- lyophiliser des cultures biologiques deux fois plus vite avec un taux de survie élevé
- adopter un mode de cryodessiccation écologique et économique
- fabriquer des principes actifs pharmaceutiques à très basse température
L'azote N₂ proposée par Air Liquide Belgique pour la lyophilisation cryogénique est conforme aux GMP, à la pharmacopée et certifiée ISO 22000
- Pour l'industrie pharmaceutique, Air Liquide Belgique propose la gamme PHARGALIS : des gaz conformes aux Good Manufacturing Practices (GMP) et à la pharmacopée, notament l'azote liquide avec la gamme PHARGALIS 1
- Pour l’industrie agro-alimentaire, Air Liquide Belgique propose la gamme ALIGAL FREEZE, spécialement mise au point pour les procédés de surgélation dans l'agroalimentaire. L'Azote liquide de qualité alimentaire dans la gamme ALIGAL FREEZE 1 est certifiée ISO-22000 FOOD.
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