Tecnologie di liofilizzazione per applicazioni alimentari e farmaceutiche

Lo scale-up di processo permette, a partire dall’unità pilota, di progettare i liofilizzatori industriali per la produzione su larga scala. Tra questi ci sono:
° liofilizzatori a vassoio: ne esistono due tipi principali, a seconda del tipo di condensatore utilizzato. Nel primo tipo, le piastre del condensatore sono accanto al gruppo radiante dello scaffale e nella stessa camera; nel secondo tipo il condensatore si trova in una camera separata unita alla prima da una valvola a farfalla. Quest'ultimo tipo di impianto viene sempre utilizzato nelle industrie farmaceutiche, ma può anche essere utilizzato per la liofilizzazione degli alimenti;
° liofilizzatori a lotti multipli: in un impianto discontinuo si cerca di ridurre al minimo il tempo di asciugatura ed i tempi morti e massimizzare la produzione dell'impianto. Non si costruiscono impianti ad un unico armadio dove vengono lavorati singoli lotti, ma con più armadi che permettono la produzione in lotti multipli. Ciò rende possibile la produzione simultanea di diversi prodotti ed aumenta la flessibilità operativa dell'impianto, sono spesso utilizzati per prodotti farmaceutici;
° liofilizzatori continui: gli impianti di liofilizzazione che operano con un flusso continuo di materiale attraverso il processo sono molto redditizi. Le industrie che lavorano con un singolo prodotto standardizzato utilizzano questa tipologia di macchinario. La continuità nell'elaborazione e le condizioni operative costanti possono essere facilmente controllate e richiedono meno operazioni manuali e meno supervisione. I liofilizzatori continui sono utilizzati per la liofilizzazione del prodotto in vassoi e per la liofilizzazione di materiali sfusi agitati;
° liofilizzatori a tunnel: il processo avviene in un grande armadio sottovuoto nel quale i carrelli portacampioni vengono caricati e scaricati ad intervalli. Hanno gli stessi vantaggi degli impianti multilotto, ma mancano di flessibilità per la produzione simultanea di prodotti diversi o per il passaggio da un prodotto all'altro. Spesso si utilizzano per la liofilizzazione del caffè.
° liofilizzatori a spruzzo sottovuoto: migliorano la biodisponibilità dei composti poco solubili. Il processo è stato messo a punto nell’industria alimentare per la produzione di estratto di caffè, di infuso di tè o di latte e nell’industria farmaceutica, per dispersioni molecolari amorfe di farmaco in una matrice polimerica creata dissolvendo farmaco e polimero in un solvente organico, quindi essiccando a spruzzo la soluzione.

Da questi vari tipi di liofilizzatori derivano i tre metodi più comuni di liofilizzazione: manifold method, bulk method e batch method.