La liofilización, que los científicos podrían llamar liofilización, utiliza un proceso de vacío y de congelación para eliminar el agua de los alimentos y medicamentos perecederos. El resultado es un producto que puede almacenarse a temperatura ambiente durante años sin deteriorarse, o empacarse en espacios de almacenamiento limitados y reconstituirse con agua más tarde. Los fabricantes de café instantáneo a menudo utilizan un proceso de liofilización, al igual que los dietistas que crean comidas para campistas, soldados y astronautas. Este proceso también se utiliza en la industria farmacéutica para preservar la integridad del aire o los compuestos medicinales sensibles a la humedad.
Secar los alimentos con calor para su conservación es un concepto antiguo, pero tiene ciertos inconvenientes. El agua dentro de la comida está en forma líquida, pero el calor del sol u otra fuente la convierte lentamente en gas. A medida que el líquido sale de la comida, las paredes celulares a menudo se dañan y se pierde el sabor y la textura esenciales de la comida. Agregar agua a los alimentos deshidratados con calor no siempre restaura el sabor o la textura. Es por eso que la liofilización tiene una ventaja sobre la deshidratación por calor en el proceso de conservación.
La liofilización implica primero enfriar el alimento o el compuesto químico, a menudo muy por debajo del punto de congelación del agua. En este punto, toda el agua contenida dentro de los alimentos debe congelarse en cristales sólidos. La estructura básica de la fruta, verdura o carne no ha cambiado, pero el contenido de agua está en estado sólido. La mitad del proceso se ha logrado en este punto a través de la reducción de temperatura.
El proceso de secado implica el uso de una cámara de vacío. Los alimentos o productos químicos congelados se colocan en la cámara de vacío y se bombea el aire circundante. Si este proceso se realizara a temperatura ambiente, lo más probable es que los alimentos se destruyan a medida que el agua líquida ingrese a la cámara de vacío. Sin embargo, los cristales de agua congelada en realidad cambian de hielo sólido a gas, evitando el estado líquido por completo.
Este proceso se llama sublimación. Es el mismo efecto que hace que el hielo seco sólido prácticamente desaparezca cuando se golpea con un martillo. Durante el proceso de liofilización, el agua sólida se convierte en un gas vaporoso en la cámara de vacío, dejando todos los materiales alimenticios sólidos deshidratados.
Una vez que el agua se ha eliminado mediante liofilización, los alimentos o productos químicos secos a menudo se almacenan en paquetes sellados al vacío para evitar que el aire y la humedad lleguen a ellos. Estos paquetes se pueden almacenar a temperatura ambiente, ya que las bacterias y otros organismos nocivos no pueden sobrevivir sin aire de todos modos. La liofilización también deja pequeños poros donde solían estar los cristales de agua congelada. Esta es la razón por la cual los granos de café instantáneo se mezclan tan rápida y completamente con agua caliente. La liofilización también es un proceso popular para crear postres de helado de la ‘era espacial’ y comidas aptas para mochilas para excursionistas y campistas.