La lyophilisation, que les scientifiques pourraient appeler lyophilisation, utilise à la fois un processus de vide et de congélation pour éliminer l’eau des aliments périssables et des médicaments. Le résultat est un produit qui peut être conservé à température ambiante pendant des années sans détérioration, ou emballé dans des espaces de stockage limités et reconstitué avec de l’eau plus tard. Les fabricants de café instantané utilisent souvent un processus de lyophilisation, tout comme les diététistes qui préparent des repas pour les campeurs, les soldats et les astronautes. Ce procédé est également utilisé dans l’industrie pharmaceutique pour préserver l’intégrité des composés médicinaux sensibles à l’air ou à l’humidité.
Le séchage des aliments à la chaleur pour la conservation est un concept ancien, mais il présente certains inconvénients. L’eau à l’intérieur de la nourriture est sous forme liquide, mais la chaleur du soleil ou d’une autre source la convertit lentement en gaz. Lorsque le liquide sort de la nourriture, les parois cellulaires sont souvent endommagées et la saveur et la texture essentielles de la nourriture sont perdues. L’ajout d’eau aux aliments déshydratés par la chaleur ne restaure pas toujours la saveur ou la texture. C’est pourquoi la lyophilisation a un avantage sur la déshydratation thermique dans le processus de conservation.
La lyophilisation consiste d’abord à refroidir l’aliment ou le composé chimique, souvent bien en dessous du point de congélation de l’eau. À ce stade, toute l’eau contenue dans les aliments doit être congelée en cristaux solides. La structure de base du fruit, du légume ou de la viande n’a pas changé, mais la teneur en eau est à l’état solide. La moitié du processus a été accomplie à ce stade grâce à la réduction de la température.
Le processus de séchage implique l’utilisation d’une chambre à vide. Les aliments surgelés ou les produits chimiques sont placés dans la chambre à vide et l’air environnant est pompé. Si ce processus était effectué à température ambiante, les aliments seraient très probablement détruits lorsque l’eau liquide s’infiltrerait dans la chambre à vide. Cependant, les cristaux d’eau gelés passent en fait de la glace solide à un gaz, contournant complètement l’état liquide.
Ce processus est appelé sublimation. C’est le même effet qui fait pratiquement disparaître la glace sèche solide lorsqu’elle est frappée avec un marteau. Pendant le processus de lyophilisation, l’eau solide se transforme en un gaz vaporeux dans la chambre à vide, laissant toutes les matières alimentaires solides déshydratées.
Une fois l’eau éliminée par lyophilisation, les aliments séchés ou les produits chimiques sont souvent stockés dans des emballages scellés sous vide pour empêcher l’air et l’humidité de les atteindre. Ces packs peuvent être conservés à température ambiante, car les bactéries et autres organismes nuisibles ne peuvent de toute façon pas survivre sans air. La lyophilisation laisse également de minuscules pores là où se trouvaient les cristaux d’eau gelés. C’est pourquoi le marc de café instantané se mélange si rapidement et complètement avec de l’eau chaude. La lyophilisation est également un processus populaire pour créer des desserts glacés de l’ère spatiale et des repas adaptés aux sacs à dos pour les randonneurs et les campeurs.