b'\n_START_ARTICLE_\nLiofilizacija\n_START_PARAGRAPH_\nLiofilizacija ali su\xc5\xa1enje z zamrzovanjem je postopek, s katerim odstranimo vodo iz biolo\xc5\xa1kih in organskih snovi, ki bi jih s segrevanjem po\xc5\xa1kodovali, hkrati pa ohranimo njihovo strukturo in sestavo. Postopek je po\xc4\x8dasen in porabi 3-krat ve\xc4\x8d energije kot konvencionalno su\xc5\xa1enje, zato ga uporabljamo le za ob\xc4\x8dutljive in drage produkte. Liofilizacija temelji na zamrznitvi vode, \xc4\x8demur sledi zmanj\xc5\xa1evanje tlaka in dodajanje dovolj velike koli\xc4\x8dine toplote, da zamrznjena voda v materialu sublimira neposredno iz trdnega v plinasto agregatno stanje.\n_START_SECTION_\nProces liofilizacije\n_START_PARAGRAPH_\nProces delimo na tri faze: zamrzovanje, primarno su\xc5\xa1enje in sekundarno su\xc5\xa1enje.\n_START_SECTION_\nZamrzovanje\n_START_PARAGRAPH_\nV procesu zamrzovanja se material zamrzne. V laboratoriju se obi\xc4\x8dajno material namesti v posebno stekleno komoro, vrte\xc4\x8do se v kopeli, ki je hlajena z mehanskim ohlajevanjem, suhim ledom in metanolom (ledeno-alkoholna kopel) ali teko\xc4\x8dim du\xc5\xa1ikom. V ve\xc4\x8djem obsegu je zamrzovanje izvedeno v zamrzovalno-su\xc5\xa1ilnem stroju. Pri zamrzovanju je pomembno ohladiti material pod njegovo trojno to\xc4\x8dko, najni\xc5\xbejo temperaturo, kjer je material hkrati v trdnem in teko\xc4\x8dem agregatnem stanju. S tem zagotovimo pojav sublimacije in se izognemo taljenju. Ve\xc4\x8dje kristale je v postopku liofilizacije la\xc5\xbeje uporabiti. Dobimo jih s po\xc4\x8dasnim zamrzovanjem produkta. V primeru hrane ali materialov z neko\xc4\x8d \xc5\xbeivimi celicami pa veliki ledeni kristali uni\xc4\x8dijo celi\xc4\x8dne stene (kar je odkril Clarence Birdseye). Obi\xc4\x8dajno so zamrzovalne temperature med \xe2\x80\x9350 in \xe2\x80\x9380 \xc2\xb0C. Zamrzovalna faza je najbolj kriti\xc4\x8dna v celotnem procesu liofilizacije, saj lahko v primeru nepravilnega izvajanja pride do uni\xc4\x8denja produkta.\n_START_SECTION_\nPrimarno su\xc5\xa1enje\n_START_PARAGRAPH_\nMed fazo primarnega su\xc5\xa1enja zni\xc5\xbeamo tlak (na nekaj milibarov) in dovedemo dovolj toplote materialu, da voda sublimira. V za\xc4\x8detni fazi su\xc5\xa1enja sublimira okoli 95\xc2\xa0% vode v materialu. Ta faza mora biti po\xc4\x8dasna (v industrijski obdelavi lahko traja nekaj dni), ker se v primeru, da dovedemo preve\xc4\x8d toplote, lahko spremeni struktura materiala. Tlak je nadzorovan s pomo\xc4\x8djo parcialnega vakuuma. Vakuum pospe\xc5\xa1i sublimacijo. Hladna kondenzacijska komora in/ali kondenzacijske plo\xc5\xa1\xc4\x8de predstavljajo povr\xc5\xa1ino, kjer se lahko vodna para kondenzira. Kondenzator ne igra nobene vloge pri zamrzovanju materiala, ampak prepre\xc4\x8duje vodni pari, da bi dosegla vakuumsko \xc4\x8drpalko, kar bi lahko zmanj\xc5\xa1alo njen u\xc4\x8dinek. Temperature v kondenzatorju so obi\xc4\x8dajno nekje okoli \xe2\x80\x9350 \xc2\xb0C. V tej fazi se toplota dovaja s kondukcijo ali z radiacijo, medtem ko je uporaba konvekcije neu\xc4\x8dinkovita.\n_START_SECTION_\nSekundarno su\xc5\xa1enje\n_START_PARAGRAPH_\nCilj sekundarnega su\xc5\xa1enja je odstraniti nezamrznjene vodne molekule, kajti led je bil \xc5\xbee odstranjen s sublimacijo med primarno fazo su\xc5\xa1enja. Ta del liofilizacijskega procesa je odvisen od adsorbcijskih izoterm materiala. V tej fazi je temperatura vi\xc5\xa1ja kot v primarni fazi su\xc5\xa1enja in je lahko celo nad 0 \xc2\xb0C, saj ho\xc4\x8demo prekiniti fizikalno-kemijske interakcije, ki so nastale med vodnimi molekulami in zamrznjenimi materialom. Obi\xc4\x8dajno zni\xc5\xbeamo tudi tlak, da pospe\xc5\xa1imo desorpcijo (proces nasproten adsorpciji). V nekaterih primerih pa je treba ohraniti visok tlak. Ko je proces liofilizacije kon\xc4\x8dan, vakuum izni\xc4\x8dimo z inertnim plinom (npr. du\xc5\xa1ikom) in nato je material neprodu\xc5\xa1no zaprt. Na koncu procesa se v produktu nahajajo zelo nizke koncentracije vode (nekje med 1 in 4\xc2\xa0%).\n_START_SECTION_\nMo\xc5\xbenosti uporabe liofilizacije\n_START_PARAGRAPH_\nLiofilizacija je v prvi vrsti potrebna za konzerviranje temperaturno ob\xc4\x8dutljivih produktov, katerih bistvene in \xc5\xbeelene lastnosti se izgubijo, \xc4\x8de jih obdelamo na drug na\xc4\x8din. Glavna podro\xc4\x8dja so torej farmacija, biologija in medicina, vendar pridejo naprave za liofilizacijo v po\xc5\xa1tev tudi drugje. Uporabne so npr. na geolo\xc5\xa1kih in\xc5\xa1titutih za su\xc5\xa1enje vzorcev zemlje in mulja, na botani\xc4\x8dnih in\xc5\xa1titutih za preiskave kloroplastov, rastlinskih semen, rastlinskih virusov in zeli\xc5\xa1\xc4\x8d, za shranjevanje \xc5\xbeivil na poletih v vesolje. V kemijskih in\xc5\xa1titutih se liofilizacija uporablja za su\xc5\xa1enje ob\xc4\x8dutljivih spojin, ohranjanje radikalov, su\xc5\xa1enje v odsotnosti kisika, proizvodnjo snovi z veliko notranjo povr\xc5\xa1ino. Pri barvilih, katalizatorjih in adsorbentih lahko s tem prepre\xc4\x8dimo aglomeracijo, zlivanje in sintranje. Nekatere gume in sinteti\xc4\x8dni geli se po liofilizaciji hitro raztopijo v vodi in tako se izognemo dalj\xc5\xa1emu \xc4\x8dasu rehidracije pred uporabo. Za radioaktivne snovi ima liofilizacija prednost pred navadnim su\xc5\xa1enjem, da pri vrenju ne pokajo mehurji in para ne odna\xc5\xa1a s seboj toliko snovi. V industriji se je mo\xc4\x8dno uveljavilo liofiliziranje \xc5\xbeivil za posebne potrebe ali na komercialni osnovi. Pri \xc5\xbeivilih se su\xc5\xa1ijo predvsem posebna hranila, kot so instant kava in \xc4\x8daj, za\xc4\x8dimbe, gobe, koncentrirani sadni sokovi. V po\xc5\xa1tev pridejo tudi suhe juhe, otro\xc5\xa1ka in dietna prehrana. Z liofilizacijo su\xc5\xa1ijo \xc5\xa1e meso, ribe in drugo hrano iz morja, sadje, listnato zelenjavo, perutnino, mle\xc4\x8dne proizvode in druge rastlinske in \xc5\xbeivalske surovine. Hrana, ki vsebuje veliko ma\xc5\xa1\xc4\x8dob ali sladkorja, pa se da le redko dobro liofilizirati. V farmacevtski proizvodnji se je aplikacija liofilizacije mo\xc4\x8dno uveljavila. V po\xc5\xa1tev pride za mnoge preparate, ki so nestabilni v raztopini. Konzervirajo razne ob\xc4\x8dutljive produkte kot so antibiotiki (npr. stretomicin, penicilin, ampicilin), vitamine, hormone, encime, rastlinske ekstrakte, jetrne ekstrakte za parenteralno rabo, beljakovinske preparate. Neko\xc4\x8d je bila te\xc5\xbeavna priprava injekcij kloramfenikola zaradi slabe topljivosti v vodi, z liofilizacijo pa so dosegli hkrati topljivost in stabilnost. Tako lahko z liofilizacijo posu\xc5\xa1imo celo oljne emulzije v vodi, produkt pa se pri dodatku vode takoj regenerira v originalno emulzijo.'