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Concept
Lyophilisation
Résumé
La lyophilisation, ou anciennement cryodessiccation, est la dessiccation d’un produit préalablement congelé, par sublimation. Le solvant sublimé est généralement de l’eau, mais ce peut être également un alcool.
Le procédé de lyophilisation a été inventé en 1906 par les Français Arsène d’Arsonval et F. Bordas - son préparateur - au laboratoire de biophysique du Collège de France à Paris.
Cependant, la déshydratation de pommes de terre congelées était déjà utilisée par les natifs des Andes au pour faire du chuño (ce qui peut faiblement s'apparenter à une lyophilisation).
La lyophilisation consiste à retirer l’eau d’un produit liquide, pâteux ou solide, à l’aide de la surgélation puis une évaporation sous vide de la glace sans la faire fondre. Le principe de base est que lorsqu’on réchauffe de l’eau à l’état solide à très basse pression, l’eau se sublime, c’est-à-dire qu’elle passe directement de l’état solide à l’état gazeux. La vapeur d’eau (ou de tout autre solvant) quitte le produit et on la capture par congélation à l’aide d’un condenseur, ou piège froid. Cette technique permet de conserver à la fois le volume, l’aspect et les propriétés du produit traité.
Elle peut avoir lieu naturellement (séchage en montagne), ou, plus rapidement, dans un lyophilisateur.
On distingue trois phases majeures dans un cycle de lyophilisation :
la congélation, où les produits sont réfrigérés à des températures de l’ordre de à ; l’eau se transforme alors en glace.
la dessiccation primaire, sous vide, qui consiste à sublimer la glace libre (interstitielle), donc sans effet d’ébullition (pas d’eau en phase liquide).
la dessiccation secondaire, qui permet d’extraire par désorption les molécules d’eau piégées à la surface des produits séchés.
À la fin du cycle, le produit ne contient plus que 1 % à 5 % d’eau, ce qui est extrêmement faible.
Le type de produit et son contenant conditionnent énormément le processus de lyophilisation et par là, la structure de la machine qui réalisera l’opération. Après lyophilisation, le produit obtenu est appelé lyophilisat ou cake.
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