La liofilizzazione è un processo più comunemente noto come liofilizzazione. La parola deriva dal greco e significa “fatto amante dei solventi”. Questo processo è un modo per asciugare qualcosa che riduce al minimo i danni alla sua struttura interna. Poiché è una forma di essiccazione relativamente complessa e costosa, è limitata a quei materiali che sono sensibili al calore e hanno strutture delicate e di valore sostanziale. Una delle uniche sostanze che non possono essere conservate efficacemente con la liofilizzazione sono le cellule dei mammiferi, che sono troppo fragili.
Il metodo di conservazione preferito nell’industria biotecnologica, la liofilizzazione, viene regolarmente utilizzata per preservare vaccini, prodotti farmaceutici e altre proteine. La liofilizzazione viene utilizzata anche per conservare prodotti alimentari speciali, eliminando la necessità di refrigerazione. Il cibo liofilizzato viene mangiato da alpinisti e astronauti. La liofilizzazione viene utilizzata dai botanici per conservare i campioni di fiori a tempo indeterminato. Poiché il processo di liofilizzazione rimuove la maggior parte dell’acqua dal campione, i materiali liofilizzati diventano altamente assorbenti e la semplice aggiunta di acqua può riportare il campione a qualcosa di simile al suo stato originale.
I costi energetici e delle attrezzature della liofilizzazione sono circa 2-3 volte superiori a quelli di altri metodi di essiccazione. Anche il ciclo di asciugatura è più lungo, circa 24 ore. Innanzitutto, la temperatura del campione viene abbassata vicino al punto di congelamento. Quindi, il campione viene inserito in una camera a vuoto. Le molecole più energetiche sfuggono, abbassando ulteriormente la temperatura, mentre la pressione estremamente bassa fa sì che le molecole d’acqua vengano aspirate dal campione. Attaccato alla camera del vuoto c’è un condensatore, che converte l’umidità nell’aria in liquido e la sottrae.
Grande cura è posta durante tutto il processo per garantire che la struttura del campione rimanga costante. Ad esempio, il campione potrebbe essere semplicemente congelato dal vuoto piuttosto che essere congelato a pressione atmosferica, ma ciò causerebbe il restringimento del campione, danneggiandone la struttura in modo irreversibile.
Il meccanismo principale che consente la liofilizzazione è la sublimazione, per cui il ghiaccio viene convertito direttamente in vapore acqueo, senza passare attraverso lo stadio intermedio di un liquido. Piuttosto che attraverso il riscaldamento, questo viene fatto rimuovendo la pressione in modo che il ghiaccio bolle senza sciogliersi. Il risultato è un campione la cui struttura è in gran parte conservata, che può essere conservato a temperatura e pressione ambiente.