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définition et histoire
Qu’est ce que la lyophilisation ?
Considérée comme une méthode de conservation, la lyophilisation consiste à éliminer la quantité maximale d’eau d’un produit, sans altérer ses propriétés (volume, texture, aspect, etc.).
Contrairement à d’autres techniques de conservation, la lyophilisation permet de conserver les bienfaits des produits. Particulièrement intéressant dans l’industrie agro-alimentaire, la lyophilisation permet d'obtenir un produit de longue conservation. Parmi ces produits, on peut notamment citer le café soluble, herbes aromatiques ou encore les plats déshydratés pour les voyages spatiaux.
Et si cette technique est particulièrement prisée en agro-alimentaire, elle est également utilisée dans d’autres secteurs d’activité, tels que les compléments alimentaires, la nutrition animale, les réactifs pour diagnostic ou encore la cosmétique.
Depuis de nombreux millénaires, l’Homme est à la recherche de moyens de conservation de certains produits, notamment pour conserver ses denrées alimentaires. C’est au Pérou que l’on retrouve les plus anciennes traces de lyophilisation. En effet, au XIIIème siècle, les Incas qui vivaient sur les hauts plateaux des Andes, exposaient leurs aliments au froid pendant la nuit et les laissaient se dessécher au soleil pendant la journée. La faible pression atmosphérique de l’Altiplano favorisait la sublimation de l’eau et permettait de conserver les aliments. Les Vikings ont également tenté de lyophiliser du hareng. Malheureusement, la faible altitude a entrainé un échec dans leur tentative. C’est en 1906 que le procédé de lyophilisation est réellement inventé, par deux chercheurs français auprès du Collège de France, Arsène D’Arsonval et Frédéric Bordas. Ce n’est qu’en 1943 que le terme lyophilisation fut proposé, par le professeur Alexander Fleming.
Invention du procédé de lyophilisation
Depuis de nombreux millénaires, l’Homme est à la recherche de moyens de conservation de certains produits, notamment pour conserver ses denrées alimentaires. C’est au Pérou que l’on retrouve les plus anciennes traces de lyophilisation. En effet, au XIIIème siècle, les Incas qui vivaient sur les hauts plateaux des Andes, exposaient leurs aliments au froid pendant la nuit et les laissaient se dessécher au soleil pendant la journée. La faible pression atmosphérique de l’Altiplano favorisait la sublimation de l’eau et permettait de conserver les aliments. Les Vikings ont également tenté de lyophiliser du hareng. Malheureusement, la faible altitude a entrainé un échec dans leur tentative. C’est en 1906 que le procédé de lyophilisation est réellement inventé, par deux chercheurs français auprès du Collège de France, Arsène D’Arsonval et Frédéric Bordas. Ce n’est qu’en 1943 que le terme lyophilisation fut proposé, par le professeur Alexander Fleming.
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La technique
Le principe de la lyophilisation
La lyophilisation est une technique de séchage par le froid, qui permet de retirer l’eau d’un produit pour le rendre stable, de lui conférer une meilleure conservation et une manipulation plus facile.
Plusieurs étapes sont nécessaires :
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- 1. La congélation : cette première étape consiste à congeler le produit entre -30°C et -50°C, c’est-à-dire à transformer l’eau présente en glace. Si cette phase paraît relativement simple, il s’agit en réalité d’une étape très délicate. En effet, pour ne pas dénaturer le produit, il faut une congélation lente et précise. Si la congélation s’effectue trop rapidement, des cristaux de glace vont se former au sein du produit, ce qui risque de dégrader les principes actifs. Cette étape est donc essentielle.
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- 2. La sublimation : cette phase permet de transformer le produit de l’état solide à l’état gazeux, sans passer par l’état liquide. Le produit est d’abord placé dans une chambre à vide, dans laquelle l’eau solide va se transformer en gaz. Il subit, ce qu’on appelle une sublimation. La température va alors monter progressivement, permettant d’atteindre un taux de sublimation de 80 à 90%.
- 3. La dessiccation secondaire : prénommée séchage secondaire, cette phase consiste à retirer, par désorption, les molécules d’eau piégées à la surface des produits séchés. Plus concrètement, l’objectif du séchage secondaire est d’obtenir des humidités résiduelles très basses afin d’assurer le stockage à long terme ou l’expédition. Grâce à une légère modification de la pression et de la température, les molécules d’eau se détachent du produit. Particulièrement délicate, cette étape doit être réalisée avec soin pour ne pas détériorer le produit.
Au terme de la lyophilisation, le produit déshydraté ne contient plus que 1 à 2% d’eau. En effet, comme la lyophilisation est un procédé qui permet de réduire 98 % de la teneur en eau des aliments, cela permet de réduire considérablement le poids de ce dernier. Un produit lyophilisé facilite le stockage puisqu’il prend moins de place que d’origine. Il permet d’optimiser les chargements, maximisant la capacité de transport en transportant des quantités importantes. De plus, cette technique de conservation ne nécessitant pas l’ajout d’autres produits, cela participe à réduire considérablement l’impact environnemental.