Ingredienti termolabili, utilizzo della modellizzazione per ottimizzarne il processo di liofilizzazione

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Nel presente lavoro viene illustrato il potenziale utilizzo della modellazione matematica per costruire mappe di funzionamento utili a guidare l’operatore nella scelta delle condizioni operative ottimali del processo di liofilizzazione. In particolare, lo studio si focalizza sull’ottimizzazione delle due fasi di essiccamento: quella primaria e quella secondaria. Secondo gli autori, la scelta delle condizioni operative (temperatura del fluido tecnologico e/o pressione in camera) per la prima fase è un compromesso tra esigenze divergenti. Tale scelta deve, infatti, tenere conto di vincoli imposti dalle caratteristiche del prodotto o legati al buon funzionamento dell’impianto. L’impiego di un modello matematico permette di individuare le condizioni operative ottimali e, quindi, di ridurre i tempi di esercizio ed i costi di gestione, pur tenendo conto degli anzidetti vincoli. La fase di essiccamento secondario, invece, deve essere progettata in modo da ottenere il valore desiderato di umidità residua. Anche in questo caso, l’insieme delle condizioni operative è limitato dalla necessità di preservare la qualità del prodotto. A questo scopo, la temperatura del prodotto deve essere mantenuta sotto un valore limite che cambia con il contenuto di acqua residua. Tradizionalmente, la definizione della fase di essiccamento secondario è il risultato di un’estesa campagna sperimentale, basata su tentativi ed errori. Secondo lo studio, quest’ultimo metodo non solo conduce a condizioni operative non ottimali, ma il risultato ottenuto non è generalizzabile, perché dipende dalle caratteristiche del prodotto. Al contrario, le mappe fornite dalla modellazione matematica costituiscono un valido strumento per lo scale-up di un ciclo sviluppato in un liofilizzatore di laboratorio ad un impianto di produzione industriale.

Bibliografia
R. Pisano et al., Convegno GRICU 2012, Montesilvano (PE), 16-19 Settembre 2012, pag. 109-112

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