La conservation du ginseng représente un défi pour de nombreux consommateurs, car sa teneur élevée en sucre le rend sensible à l'humidité, aux moisissures et aux infestations d'insectes, altérant ainsi ses propriétés médicinales. Parmi les méthodes de transformation du ginseng, le séchage traditionnel entraîne souvent une perte d'efficacité et une apparence peu appétissante. En revanche, le ginseng transformé par lyophilisation sous vide permet de préserver intégralement ses principes actifs, notamment les composés volatils comme les ginsénosides. Les produits ainsi transformés, souvent appelés « ginseng actif », présentent une concentration plus élevée en composés actifs.Lyophilisation « les deux », en tant que prestataire de services professionnel de lyophilisation sous vide, a mené des recherches approfondies sur le processus de lyophilisation du ginseng et vise à aider les chercheurs à réaliser des opérations de lyophilisation plus efficacement.
1. Comment déterminer le point eutectique et la conductivité thermique du ginseng
Avant de lancer la lyophilisation, il est essentiel de déterminer le point eutectique et la conductivité thermique du ginseng, car ces facteurs influencent le réglage des paramètres du lyophilisateur. D'après la théorie d'ionisation d'Arrhenius (SA Arrhenius) et des expériences menées par différents scientifiques, la température du point eutectique du ginseng se situe entre -10 °C et -15 °C. La conductivité thermique est un paramètre crucial pour le calcul de la consommation de froid, de la puissance de chauffage et du temps de séchage. Le ginseng possédant une structure poreuse en nid d'abeille, il peut être considéré comme un matériau poreux, et la méthode de conduction thermique en régime permanent peut être utilisée pour mesurer sa conductivité thermique. Dans une étude de lyophilisation menée par le professeur Xu Chenghai à l'Université du Nord-Est, la conductivité thermique du ginseng a été déterminée à 0,041 W/(m·K) à l'aide de la formule de calcul du flux thermique et d'essais expérimentaux.
2. Points clés du processus de lyophilisation du ginseng
La lyophilisation « à deux étapes » résume le processus de lyophilisation du ginseng en quatre phases : prétraitement, pré-congélation, séchage par sublimation, séchage par désorption et post-traitement. Ce processus est similaire à celui de nombreuses autres plantes. Cependant, plusieurs détails méritent une attention particulière. La lyophilisation à quatre étapes recommande de nettoyer le ginseng avant la lyophilisation, de lui donner la forme adéquate et de sélectionner des racines de diamètre similaire. Il est conseillé de placer des aiguilles d'argent à la surface du ginseng pendant le traitement. Cette préparation permet un séchage plus complet, réduit le temps de séchage et donne un ginseng lyophilisé d'aspect plus esthétique.
Température appropriée pendant la pré-congélation
Lors de la pré-congélation, la température eutectique du ginseng se situe aux alentours de -15 °C. La température des plateaux du lyophilisateur doit être maintenue entre 0 °C et -25 °C. Une température trop élevée risque d'entraîner la formation de bulles à la surface du ginseng, un rétrécissement, et d'autres problèmes susceptibles d'affecter les résultats de l'expérience. La durée de la pré-congélation dépend du diamètre du ginseng et des performances du lyophilisateur. Avec un lyophilisateur adapté, il est recommandé de refroidir le ginseng de la température ambiante à environ -20 °C et de le pré-congeler pendant 3 à 4 heures afin d'obtenir les meilleurs résultats.
La société « BOTH » propose une gamme de lyophilisateurs expérimentaux permettant aux chercheurs d'obtenir d'excellents résultats de pré-congélation. Par exemple, le lyophilisateur « BOTH » PFD-50 atteint une température minimale de -75 °C et sa vitesse de refroidissement des plateaux peut descendre de 20 °C à -40 °C en moins de 60 minutes. La vitesse de refroidissement du piège froid peut quant à elle descendre de 20 °C à -40 °C en moins de 20 minutes. La plage de température des plateaux est comprise entre -50 °C et +70 °C, avec une capacité de récupération d'eau de 8 kg.
Comment procéder pendant le séchage par sublimation pour éviter les échecs
Le séchage par sublimation du ginseng est un processus complexe qui exige un apport de chaleur continu pour maintenir la chaleur latente de sublimation en dessous du point eutectique. Durant ce processus, il est crucial de maintenir la température du ginseng lyophilisé à un niveau égal ou inférieur à sa température de décomposition, estimée à environ -50 °C. Une température trop élevée entraînerait la fonte du produit et sa perte. Pour un séchage optimal, un contrôle précis de l'apport de chaleur et de la température du ginseng est indispensable. La durée du séchage est également un facteur clé : les recherches suggèrent qu'une durée de 20 à 22 heures permet d'obtenir les meilleurs résultats.
Grâce aux lyophilisateurs « BOTH », les opérateurs peuvent saisir les paramètres de lyophilisation dans l'appareil, ce qui permet de passer en temps réel en mode manuel. Les données de lyophilisation peuvent être surveillées et les paramètres ajustés à tout moment. Le système surveille, détecte et enregistre automatiquement les données pertinentes et intègre des fonctions telles que des alarmes automatiques et une fonction de dégivrage pour garantir des résultats de lyophilisation optimaux.
Contrôle du temps de séchage par désorption à environ 8 heures
Après séchage par sublimation, les parois capillaires du ginseng contiennent encore de l'humidité qu'il convient d'éliminer. Cette humidité nécessite une chaleur suffisante pour être désorbée. Lors de la phase de séchage par désorption, la température du ginseng doit être portée à un maximum de 50 °C et la chambre doit être maintenue sous vide poussé afin de créer une différence de pression favorisant l'évaporation de la vapeur d'eau. Le procédé de lyophilisation « BOTH » recommande de limiter la durée de séchage par désorption à environ 8 heures.
Traitement post-traitement opportun du ginseng
Le post-traitement du ginseng est relativement simple. Après séchage, il doit être immédiatement conditionné sous vide ou purgé à l'azote. La lyophilisation « BOTH » rappelle que le ginseng est très hygroscopique après séchage ; il est donc impératif d'éviter qu'il n'absorbe l'humidité et ne se détériore. L'environnement du laboratoire doit être maintenu sec.
Le ginseng actif lyophilisé présente une qualité et une apparence supérieures au ginseng séché selon les méthodes traditionnelles, comme le ginseng rouge ou le ginseng séché au soleil. En effet, la déshydratation à basse température préserve ses enzymes, ce qui facilite sa digestion et son absorption, et lui permet de conserver ses propriétés médicinales. De plus, il peut être réhydraté en le faisant tremper dans de l'alcool faiblement concentré ou de l'eau distillée.
Enfin, la méthode de lyophilisation « BOTH » rappelle que le traitement de ginseng de différentes tailles et l’utilisation de différents lyophilisateurs entraîneront des variations dans la courbe de lyophilisation. Il est donc essentiel, lors de l’expérience, de rester flexible, d’analyser la situation spécifique, d’ajuster les paramètres de lyophilisation, d’améliorer la vitesse de séchage et de garantir des résultats optimaux.
Un bon lyophilisateur assure une température stable, un vide optimal et une condensation efficace, garantissant une répartition uniforme de la chaleur et de la masse pendant le processus de lyophilisation, ce qui améliore l'efficacité du séchage et la qualité du produit. De plus, un lyophilisateur de qualitégeler séchoirLa lyophilisation sous vide permet de réduire la consommation d'énergie et les coûts des expériences de recherche, tout en garantissant l'aspect et la qualité du produit final. Spécialisée dans la conception de lyophilisateurs haute performance et de solutions sur mesure, « BOTH » Freeze Drying propose des solutions adaptées aux différents matériaux. Son équipe d'experts accompagne chaque opérateur pour une prise en main rapide et une efficacité accrue en recherche et production.
Date de publication : 9 décembre 2024
