Galénique - Séchage ou dessiccation - partie 1 Flashcards
La dessication ou séchage a pour but d’éliminer toujours complètement, par vaporisation, un corps liquide volatil contenu dans un autre corps non volatil, vrai ou faux ?
C’est faux, c’est complètement ou partiellement.
Quels sont les liquides volatils ?
- L’eau le plus souvent
- Solvants organiques hydrophiles (alcool éthylique/isopropanol, plus ou moins hydratés) ou non (moins fréquent : acétone, dichlorométhane)
L’eau n’a pas d’effet néfaste dû à sa simplicité et son utilisation courante, vrai ou faux ?
C’est faux, il peut avoir un rôle néfaste :
- Hydrolyse
- Dégradation enzymatique
- Développement microbien
- génère des surcoûts (augmentation de la masse -> augmentation de la surface de stockage -> augmentation du coût du transport)
- Problèmes de conservation +++
Donc intérêt du séchage pour des raisons techniques
L’eau de constitution est simple à enlever, vrai ou faux ?
C’est faux, il est difficile à enlever sans dénaturer le produit car il y a des liaisons covalentes.
L’eau liée est aussi appelée :
A. Eau absorbée
B. Eau adsorbée
Réponse B :
Elle est fixée à la structure solide par des liaisons faibles (hydrogènes, hydrophobes comme Van der Waals)
Elle est en équilibre avec l’humidité relative de l’atm où se trouve le produit : elle augmente avec le caractère hydrophile (affinité pour l’eau) ou hygroscopique (absorbe l’eau) du produit.
Chaque substance est caractérisée par un isotherme d’adsorption de l’eau pour une température donnée
L’eau libre est facile à éliminer, vrai ou faux ?
C’est vrai, elle a une très faible énergie et donc migre facilement.
Que peut-on enlever avec le séchage ?
L’eau libre en totalité
L’eau adsorbée partiellement
PAS d’eau de cristallisation (liaisons fortes/covalentes)
Au séchage l’eau passe de l’état … à l’état … .
De l’état liquide à l’état gazeux.
EXCEPTION : Lyophilisation : pas de passage à l’état gazeux (sublimation)
La vitesse de séchage dépend de quoi ?
- La vitesse de migration de l’eau de l’intérieur vers l’extérieur du solide
- Vitesse d’évaporation de l’eau à la surface du solide (adsorption)
- Humidité relative/renouvellement de l’air à la surface
- La surface elle-même du solide (doit être la plus grande possible)
- Quantité de calories fournies
Quels sont les mécanismes de séchage ?
- La conduction
- La convection
- L’absorption de rayonnement
- L’agitation moléculaire
- La dispersion - nébulisation (comprimés +++)
- Lyophilisation ou sublimation
Le choix de la méthode se fait en fonction de quoi ?
En fonction de :
- la matière à traiter
- l’appareil utilisé
- du degré de dessiccation
- … ?
Le séchage par conduction est la transmission de chaleur d’un corps à l’autre avec transfert de particules (déplacement de la matière), vrai ou faux ?
C’est faux, c’est la définition de la convection.
La conduction c’est le transfert d’un corps à l’autre SANS transfert de particules (donc PAS de déplacement de matière).
Le compresseur fait des comprimés, vrai ou faux ?
C’est faux, il fait de l’air comprimé
ATTENTION A L’EXAM
Quelles sont les différentes catégories de sécheurs/séchoirs ?
- Par conduction en continu ou discontinu (étuve sous vide)
- Par conduction sous vide ou à pression atm (prd sensibles à la T°, O2 de l’air)
Comment se refroidit le gaz dans le séchage par convection ?
Il se charge avec l’humidité du prd, et il refroidit
Principe :
Transmission des calories à partir d’un gaz sec et chaud vers le produit à sécher, au sein du prd la transmission des calories s’effectue par conduction (transfert de chaleur de particules à particules de prd).
Quels sont les 2 types de convection ?
- Naturelle (mvt gazeux ascendants/descendants créés par déséquilibre de densité entre gaz chaud (début) et gaz se refroidissant
- Forcée (mvt gazeux crées par une cause extérieure, ex : un ventilateur)
La convection à air chaud est une méthode artisanale, vrai ou faux ?
C’est faux, c’est une méthode industrielle. La convection a l’air libre est une méthode artisanale.
A l’air libre (méthode artisanale)
Convection naturelle
Air ambiant non traité
Substances végétales fraîches
A air chaud (méthode industrielle)
Convection forcée
Air traité (chaleur et humidité contrôlées)
Le séchage a l’air libre est plus court et économique, vrai ou faux ?
C’est faux, il est certes économique mais plus long (plusieurs jours), il va être utilisé pour sécher des prds végétaux dans les pays chauds et secs.
Au soleil
Méthode économique pour sécher prds végétaux
dans les pays chauds et secs (raisins, vanille, fèves
de cacao…)
Prds à même le sol en couche mince
Tps de séchage long (pls jours) dégradation des
actifs par chaleur et lumière
A l’ombre et sous abri
Dans des hangars ouverts (aérés)
Tps de séchage très long dégradation actifs +
développt arômes après fermentation partielle
(végétaux: noix, tabac, vanille, thé…)
Le séchage à air chaud se fait sous étuve non ventilée, vrai ou faux ?
C’est faux, c’est ventilée.
Les plus employées, travail en discontinu: (chargement/déchargement) ⇒ 1 ou 2
portes hermétiques
Produit en couche fixe (couche ± mince) déposée sur plateaux perforés ou non
Convection forcée la plupart du temps (ventilateur)
Chauffage de l’air: électrique (petites étuves) ou vapeur d’eau provenant d’une
chaudière : plage de 30 à 200°C
Volume variable: 10L à 10m3
parois munies d’un isolant thermique
Adapté aux prds façonnés (grains)
± long (8h), svt réalisé la nuit
Chariot à roulettes pour grands
volumes
Les sécheurs à l’air libre peuvent se faire dans des tunnels, vrai ou faux ?
C’est faux, les sécheurs tunnels sont utilisés en industrie donc à air chaud.
En couche fixe et en continu
o Arrivée de la substance humide en continu à une
extrémité du séchoir (bandes sans fin ou
wagonnets porteurs de plateaux)
o Produit à sécher disposé en couche mince sur
support
o Sortie de la substance sèche à l’autre extrémité
o Charge et décharge simultanées
o Vitesse parcours ft tps de séchage requis
Qu’est-ce que la fluidisation ?
C’est une opération qui consiste à obtenir un système solide ayant des propriétés (plus ou moins) d’un fluide.
Des sécheurs à lit d’air fluidisé sont utilisés pour les sécheurs - par convection - à air chaud. C’est le plus utilisé dans l’industrie pharma, il peut supporter 4000 kg/charge.
Mise en suspension du produit à sécher dans un courant d’air
chaud qui permet d’atteindre ⇌ entre vit ascensionnelle et vit
retombée des particules: la masse se comporte comme un liquide
o Augmentation S d’échange avec l’air grâce au mvt des particules
o Augmentation vit de séchage avec vaporisation rapide et régulière de l’eau
Comment marche le sécheur à lit d’air fluidisé ?
Arrivée d’air chaud (pls centaines de m3/h)
Traverse une grille perforée
Tps de séchage court 30 min à 2h
Manches filtrantes + système de
décolmatage
Non adapté aux grains fragiles
(désagrégation)
Coût +++ (investissement , utilisation)
Antidéflagrants (éliminat° solvants orga)
Inconvénient: génère électricité statique
Qu’est-ce que la nébulisation ?
La nébulisation consiste à pulvériser une solution ou une suspension en
très fines gouttelettes puis à les sécher dans un courant d’air chaud (150-
200°C
C’est un spray-drying, on l’appelle aussi atomisation (souvent employé).
- Obtention d’un nébulisat sec= grains de poudre sphériques
Petites particules: D d’environ 100 µm; grande S spécifique, mise en solution
rapide
Rapide: qq dizièmes de sec -> ↓ risque d’altération prds sensibles
Quelles sont les 3 étapes du séchage par dispersion/nébulisation ?
3 étapes :
Alimentation et pulvérisation
de la matière à traiter
Séchage de la phase
pulvérisée
Séparation et récupération du
nébulisat
Les 2 types de pulvérisateurs ?
- Pulvérisateur rotatif/turbine centrifuge -> 5000 à 20000 tr/min, nébulisat dispersé 60-400nm (convient pour des liquides visqueux)
- Pulvérisateur à buse -> L passe sous pr à travers un orifice très étroit (adapté pour les visqueux) -> nébulisat homogène
L’enceinte de la chambre de séchage de la phase pulvérisé est cylindrique les plus souvent, vrai ou faux ?
C’est faux, elle est cylindro-conique (favorise tps de contact particules-air)
De l’air chaud introduit en co-courant ou à
contre courant de la substance
Séparation et récupération du nébulisat
Cyclone
Elimination de l’air
Est-il possible de nébuliser en milieu aseptique ?
Oui, il y a une filtration stérilisante (de l’air et du liquide si solution) de l’enceinte à 200°C.
