LYOPHILISATION

Depuis longtemps, l'homme recherche un moyen de conserver toutes sortes de substances périssables. En effet, ses ressources alimentaires ont d'abord pour origine essentielle la chasse et la cueillette. Avec l'élevage et la culture, il s'affranchit quelque peu des aléas de la nature, mais, malgré tous ses efforts, la production garde, actuellement encore, un caractère saisonnier. Afin de pallier les irrégularités de son approvisionnement, l'idée lui vint de garder l'excédent des périodes de production pour le consommer aux moments de pénurie. Les connaissances humaines se précisant, le problème évolue dans deux directions : d'abord le nombre et la variété des substances à conserver augmentent, ensuite les exigences, quant à la qualité de la conserve, deviennent de plus en plus grandes. Les biologistes ou les médecins cherchent à préserver l'intégrité des structures des cellules, mais aussi à mettre la vie « en conserve ».

La déshydratation semble être la base des moyens les plus anciennement utilisés : on sèche la viande, le poisson, après salage ou fumage ; certaines plantes médicinales sont actuellement encore séchées, soit directement, soit après stabilisation. Une autre technique plus récente, la congélation, est la conservation par les basses températures. Elle se vulgarise rapidement depuis que l'industrie produit des appareils assez bon marché. Enfin, le dernier-né est un procédé qui allie les deux précédents ; il est basé sur l'utilisation à la fois du froid et de la déshydratation : c'est la lyophilisation, encore appelée cryodéshydratation ou cryosublimation.

Le mot « lyophile », forgé sans doute par J. Reichel et ses collaborateurs veut dire textuellement « ami des solvants ». En effet, une substance lyophilisée se présente sous forme solide, friable, d'aspect poreux, et se caractérise essentiellement par une très grande avidité pour l'eau. La lyophilisation est l'ensemble des manipulations qui conduisent à obtenir cet état. Les synonymes – cryosublimation, cryodessiccation ou cryodéshydratation – font apparaître dans leur constitution même les différentes étapes opératoires, à savoir une congélation brutale et une sublimation de la glace formée.

On se propose de résumer ici le principe de la lyophilisation et ses différentes applications dans les domaines alimentaire, pharmaceutique, médical, microbiologique, après avoir rappelé brièvement l'histoire de sa découverte.

Origine et développement

En 1906, A. d'Arsonval et C. Bordas décrivent un appareillage qui ne diffère absolument pas des appareils à lyophiliser modernes, au moins quant au principe. Leur dispositif contient en effet un récipient pour la sublimation, un condenseur pour recueillir la vapeur formée et enfin un appareil à vide. La même année, ils présentent un mémoire à l'Académie des sciences de Paris, dans lequel ils écrivent qu'en jouant sur la différence de température entre la substance congelée et le condenseur il est possible de dessécher des sérums et des vaccins.

En 1909, L. F. Shackell préconise l'emploi du froid comme étape préliminaire à la dessication, en application du principe de Wollaston et Leslie qui avaient montré la possibilité de sublimer la glace à l'état de vapeur sous une pression très réduite. Cet auteur, ignorant certainement tout des travaux précédents, venait de réinventer le principe de la lyophilisation.

À partir de 1906 de nombreux travaux sont publiés sur ce sujet. Ils ont trait principalement à la production du froid et à la production du vide.

En 1911, B. W. Hammer lyophilise des bactéries sur bandes de papier et montre qu'elles survivent dans ces conditions jusqu'à cinquante-sept jours.

La lyophilisation entre dans la pratique courante en 1935. Citons les travaux de W. J. Elser, R. A.[...]