Gefriertrocknung

Die Gefriertrocknung oder Lyophilisation ist die Trocknung von Objekten in gefrorenem Zustand, beispielsweise von Obst oder auch Bakterien. Das so getrocknete Material ist das Lyophilisat.

Verfahren

Unter Gefriertrocknung versteht man ein technisches Verfahren zum Entzug von Wasser. Dazu wird die wässrige Lösung unter den eutektischen Punkt abgekühlt, bis sie vollständig zu Eis gefriert. Je nach Einfriergeschwindigkeit und Hilfsstoff kann die Lösung auch als amorphes Glas erstarren. Nun wird der Luftdruck über dem Eis vermindert (Vakuum), wodurch das Wasser (Eis) sublimiert und somit der gefrorenen Lösung das Wasser entzogen wird. Dabei muss die Produkttemperatur unterhalb des eutektischen Punktes / Glasübergangspunktes liegen. Übrig bleibt der gelöste Stoff als poröser Kuchen, der später wieder in Wasser gelöst werden kann. Durch die Gefriertrocknung entstehen Kuchen, die eine sehr große Oberfläche besitzen und sich somit sehr leicht wieder in Wasser lösen.

Anlage

Industrielle Gefriertrockner bestehen aus zwei Kammern. Die eine Kammer enthält beheizbare Stellflächen auf der das Produkt liegt oder die wässrige Lösung abgefüllt in sogenannten Vials (Glasfläschchen) steht. In der zweiten Kammer befindet sich ein Kondensator, der die aus dem Produkt diffundierende Feuchtigkeit aufnimmt. Der Kondensator hat üblicherweise Temperaturen von -60 - -80°C. Beide Kammern können voneinander durch eine Klappe getrennt werden. Während der Trocknung sind sie jedoch miteinander verbunden.

Anwendungen

Anwendung findet die Gefriertrocknung in der Archäologie (z.B. feuchtes Holz oder Leder), für gefriergetrocknete Blumen, bei Tier-Präparatoren, in Bibliotheken, bei Restauratoren (wassergeschädigte Dokumente). Die Pharmaindustrie verwendet dieses Verfahren, um Arzneistoffe, die in Wasser nicht lange haltbar wären, jedoch später in wässriger Lösung eingenommen werden sollen, haltbar zu machen. (z.B. Antibiotika und neuere biotechnologisch hergestellte Arzneistoffe)

Weblinks

Die Herstellung von löslichem Kaffee wird beim Deutschen Kaffeeverband e.V. gut erklärt: Unterpunkt 7.3.4.3. auf http://www.kaffeeverband.de/570.htm