Liofilización: ¿qué es y qué procesos implica?

La liofilización, en inglés freeze-drying (literalmente secado por congelación), es un proceso que implica congelar una sustancia para extraer el líquido que contiene mediante sublimación.

Este proceso no sólo logra aumentar la vida útil del producto, sino que conserva su forma y su volumen, así como sus nutrientes y sus cualidades organolépticas.

En Barnalab Liofilizados estamos especializados en la liofilización para terceros. Aportamos una amplia experiencia en el sector y somos capaces de liofilizar lotes de I+D, así como grandes producciones.

A diferencia de los procesos de secado tradicionales para conservar más tiempo los alimentos, (que debido a las altas temperaturas pueden provocar cambios físicos y químicos en ellos, así como el sabor o la textura, hasta hacerlos menos apetecibles o incluso no comestibles), el proceso de liofilización, al implicar congelado y sublimación, no sólo logra aumentar la vida útil de los alimentos, sino que conserva su forma y su volumen, así como sus nutrientes y sus cualidades organolépticas.

En general suelen poder pasar por este proceso las frutas, verduras y setas, tanto troceadas como en pulpa. Lo mismo aplica a la carne o vísceras, que deberán cortarse previamente en trozos más pequeños para poder someterse al proceso.

La cantidad de procesos adicionales a la liofilización que implica cada tipo de alimento, así como el valor añadido que se le pueda dar una vez mezclado con otros elementos (véanse los aditivos), es lo que determina que sea o no rentable su liofilización.

Los líquidos se pueden liofilizar perfectamente, aunque hay que tener en cuenta que a menor cantidad de agua en el proceso, la liofilización será más rápida.

La liofilización de la leche (leche de vaca, leche materna, leche de burra, leche de yegua…) y sus derivados (yogur, kéfir…), así como los caldos y cremas de huesos y vegetales, son ejemplos de productos que se liofilizan muy bien.

Los alimentos liofilizados conservan su valor nutritivo hasta en un 95%, manteniendo también sus características organolépticas.  Este método no modifica la estructura fisicoquímica del alimento, por lo que puede conservarse sin necesidad del control que requiere la cadena de frío. Además, su bajo contenido en humedad confiere al alimento una gran estabilidad microbiológica.

• Mantiene el sabor, el color, el olor y la textura del alimento.
• Se mantienen las cualidades nutricionales: vitaminas, minerales, proteínas,
• No daña los alimentos sensibles al calor, ya que se realiza a bajas temperaturas.
• Los alimentos pueden rehidratarse rápidamente.
• Como los alimentos estarán precocinados, se pueden preparar rápidamente para su consumo.
• La comida se vuelve ligera y fácil de transportar, por lo que es ideal para los viajes y situaciones extremas.
• La comida liofilizada dura mucho más.

• Algunos productos liofilizados son algo más caros que los enlatados o deshidratados.
• Algunas materias primas deben tratarse antes de la liofilización porque son sensibles al proceso. Por ejemplo, para evitar la pérdida de color.
• La congelación puede dañar algunos alimentos. Por ejemplo, puede hacerlos más susceptibles al colapso.
• Para que la conservación sea eficaz, algunos alimentos liofilizados deben mantenerse a bajas temperaturas.

Los alimentos liofilizados tienen una vida útil de entre 10 y 25 años, ya que al eliminar el agua desaparece la actividad bacteriana y con ella la degradación del producto, pero esto dependerá principalmente del almacenamiento posterior.

Varias condiciones clave de almacenamiento tienen un gran impacto en la duración de los alimentos liofilizados.

• Oxígeno: El oxígeno puede tener efectos negativos sobre los nutrientes, las vitaminas y el color de los alimentos. También puede aumentar el crecimiento de microorganismos como las bacterias. Es imprescindible que los alimentos almacenados estén herméticamente cerrados para preservar su vida útil.
• Humedad: La humedad también crea un entorno beneficioso para los microorganismos, provocando el deterioro de la comida liofilizada. La vida útil se acorta considerablemente cuando los alimentos se almacenan en un ambiente húmedo.
• Luz: Cuando los productos alimenticios se exponen a la luz, pueden estropearse las proteínas, vitaminas y nutrientes que contienen. Esto puede provocar rápidamente decoloración y mal sabor, así que hay que asegurarse de almacenar los productos en un lugar oscuro.
• Temperatura: Las altas temperaturas provocan la descomposición de las proteínas y la destrucción de las vitaminas, lo que afecta al color y al olor. Almacenar los alimentos en un ambiente caluroso deteriorará rápidamente su vida útil.

Gama de productos liofilizados

Libro afectado por las inundaciones y recuperado mediante liofilización

Los alimentos liofilizados se utilizan en la alta cocina

La liofilización facilita el almacenamiento de comidas preparadas

La liofilización es un proceso de deshidratación o secado en el que se elimina el agua de un producto sin alterar los enlaces moleculares, conservando así su sabor y textura. En los productos de alimentarios, esto permite conservar la materia prima durante períodos más largos y transportarla y almacenarla más fácilmente.

Así, la liofilización es utilizada por quienes desean conservar indefinidamente un producto a temperatura ambiente.

Los sectores en los que se utiliza son muy amplios: farmacéutico, alimentario, agrícola, veterinario, cosmético, arqueológico, bibliotecas… Se puede liofilizar casi cualquier cosa.

En veleros (por ejemplo en la Ocean Race) o naves espaciales se ha utilizado para almacenar comidas preparadas, en las que el usuario sólo tiene que hidratar el envoltorio del alimento liofilizado. Esto facilita el almacenamiento por el poco espacio que ocupa y garantiza el valor nutritivo para el consumidor.

Desde Barnalab ofrecemos el servicio de liofilización en los siguientes sectores en los que nos hemos especializado:

• Extractos vegetales: ALOE VERA, ALGAS, CÚRCUMA, AZAFRÁN y otros vegetales.
• Trufas, voletus: toda clase de SETAS.
• Cultivos y probióticos: KEFIR, YOGUR y otros FERMENTADOS.
• Insectos: liofilización de larvas comestibles.
• Nutracéuticos: compuestos para complementos alimenticios que pueden ser de origen animal, microbiano o vegetal.
• Aditivos y aromatizantes alimentarios: SABORIZANTES, AROMATIZANTES, GELIFICANTES…
• Recuperación de documentos mojados: servicio de recuperación de documentos y libros que han sufrido daños por agua en una inundación (véase bibliotecas o museos).
• Recuperación de objetos arqueológicos: asesoramiento y asistencia en la conservación de objetos arqueológicos, así como de objetos procedentes de barcos hundidos de valor histórico.
• Pigmentos y polímeros.

El tiempo de liofilización es muy importante, sin embargo, los tiempos varían mucho entre diferentes productos, ya que el contenido de agua varía de uno a otro.

La clave es cortar la fruta en rodajas: las piezas más pequeñas son más fáciles de liofilizar. Las bayas con una piel gruesa generalmente también son buenas para almacenar agua, por ejemplo, los arándanos. Las fresas, por otro lado, son muy fáciles de liofilizar.

Cuanto mayor sea la temperatura, más rápido será el proceso de secado, aunque un secado más lento retiene más vitaminas y una mejor estructura.

Por lo tanto, las temperaturas y los ciclos de secado deben ajustarse a la calidad deseada del producto final, lo que podremos determinar desde Barnalab Liofilizados.

La siguiente tabla muestra en horas los tiempos de secado para piezas medianas de aprox. 10 mm a una temperatura final de 25°C, 40°C y 60°C.:

La liofilización consta principalmente de tres etapas, que se llevan a cabo con equipos especializados.

Los alimentos se introducen en carros con bandejas en el túnel de congelación a -40ºC, para que se congelen lo más rápido posible y así evitar que se formen cristales de hielo que perjudiquen sus cualidades organolépticas. Una vez congelado se mantiene en la cámara de congelación hasta el momento de trasladarlos al liofilizador.

Una vez llenado el liofilizador con las bandejas de producto se procede a introducir la receta en el cuadro de mandos.

El vacío se consigue extrayendo el aire de la cámara con unas bombas de vacío para reducir la presión por debajo de 1,5mbar y elevando a su vez la temperatura del alimento.

Una vez vaciado de aire la cámara, la presión es inferior al umbral en el que el agua puede existir de forma simultánea en estado sólido, líquido y gaseoso, llamado punto triple del agua. Es éste el momento en el que el calor hace que los cristales de hielo se convierten en vapor de agua, que se extrae y se condensa separándolo del alimento. El producto como resultado queda seco, lleno de pequeños huecos, como una esponja, donde antes estaban los cristales, y a través de los que se reabsorbe el agua cuando vuelven a prepararse para el consumo, habiendo conservado su tamaño y forma original.