A liofilização é uma técnica de secagem bastante comum no setor industrial. Ela é caracterizada pela passagem da água no estado sólido (congelada), diretamente para o estado gasoso, sem passar pelo estado líquido. Mas você sabia que há um outro processo com função semelhante conhecido como técnica do spray dryer e que apresenta excelentes resultados? 

Considerado como um processo semelhante à liofilização, porém com característica mais simples, a técnica de spray dryer (também chamada de atomização) é uma alternativa muito interessante para diversas indústrias, principalmente para aumentar a estabilidade, a tolerância à temperatura e o tempo de prateleira de produtos biofármacos e alimentares, sempre com o melhor custo-benefício.

Assim, é importante entender o que é a liofilização e porque sua substituição pelo processo de spray dryer pode ser uma excelente opção para indústrias que visam maior eficiência em processos de secagem.

Liofilização: processo de secagem eficiente, mas com algumas desvantagens

 A liofilização é um processo de secagem que tem por base os fenômenos de sublimação, sendo indicado para a preservação de alimentos e demais produtos sensíveis ao calor.

Neste processo, a água contida em diversos produtos a serem liofilizados passa diretamente do estado sólido para o gasoso – sem que exista a passagem pelo estado líquido. 

Comparado com a desidratação por aquecimento, a principal vantagem de liofilizar é a possibilidade de manter todas as características, propriedades, estruturas físicas e nutricionais de um determinado produto, ou seja, por meio deste processo apenas a água é removida.

O processo de liofilização é dividido em três estágios: em um primeiro momento o material é congelado, sendo submetido em seguida a um ambiente de temperatura e pressão abaixo do ponto triplo da água, permitindo a retirada da água inicialmente por sublimação (secagem primária).

Logo em seguida, a secagem ocorre por dessorção (secagem secundária) até a obtenção do teor de umidade final desejado para o produto em questão.

Em termos de rendimento e conquista da qualidade do produto final, o processo de liofilização é considerado como uma das técnicas mais eficientes de desidratação, porém, possui algumas desvantagens que precisam ser consideradas, como:

• Exige o uso de equipamentos caros, que ocupam muito espaço e consomem muita energia;
• É um método que demanda um tempo relativamente longo, podendo levar alguns dias para ser concluído;
• Caso haja a necessidade de que o produto final seja um pó, será necessário incorporar um processo de granulação ao final do processo.

Como alternativa a esses problemas, muitas empresas começam a optar pelo spray dryer, cujas características são mais vantajosas, como veremos a seguir.

Spray Dryer: A melhor alternativa à liofilização

Em substituição ao processo de liofilização, outro processo que pode ser utilizado e que apresenta grande eficiência é o spray dryer (ou secagem por atomização).

O funcionamento do spray dryer é bastante simples: realiza a secagem de diferentes produtos líquidos utilizando uma corrente de ar quente controlada, a qual é forçada por meio de ventiladores para dentro de uma câmara de secagem com um volume previamente determinado. 

Esta corrente de ar quente é controlada, possibilitando realizar a secagem de todo o produto em processo. Com isso, as micro gotas produzidas pelo processo de atomização são vaporizadas instantaneamente, quando entram em contato com essa corrente de ar quente.

A secagem por spray dryer pode ser dividida em quatro fases: 

1. Aspersão do líquido; 
2. Contato do líquido atomizado com o ar quente;
3. Evaporação da água; e
4. Separação do produto em pó do ar de secagem. 

Tais operações devem ser monitoradas, pois, todas apresentam grandes impactos sobre a qualidade do produto final.

Principais vantagens do spray dryer em substituição à liofilização

Comparada à liofilização, a técnica de spray drying é um processo bem mais simples, com maior taxa de processamento. Além disso, a atomização é escalável e pode produzir pós adequados para serem processados em tabletes/cápsulas, tudo em único processo, sem a necessidade de moagem ou outro tipo de processamento secundário.

Esse processamento secundário é uma exigência no processo de liofilização, onde o tamanho do material só pode ser reduzido por meio da moagem, fato que irá elevar os custos.

Além disso, o processo de spray drying permite que a engenharia de partículas seja mais facilmente realizada. Pois, por meio da modificação de parâmetros do processo, a empresa pode ajustar várias propriedades das partículas, caso da distribuição de tamanho, dispersibilidade, enriquecimento de superfície de biofármacos. 

Além disso, o spray dryer apresenta melhor custo-benefício, e exige menor gasto de energia, além de ser adaptável a diferentes tipos de insumos.

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