كيف تعمل آلة التجميد الجاف

تُعَدُّ تقنية التجفيف بالتجميد (أو ما يُسمى علميًّا بالتجفيف بالتجميد والتسامي) إحدى أكثر تقنيات الحفظ تطورًا. وعلى عكس طريقة التجفيف التقليدية التي تعتمد على الحرارة لإزالة الماء، فإن عملية التجفيف بالتجميد تتضمَّن تجميد المنتج أولًا، ثم إزالة الجليد عبر عملية التسامي—أي تحويل الماء المتجمِّد مباشرةً إلى بخار دون المرور بالحالة السائلة. وهذه المعالجة اللطيفة لا تُغيِّر الشكل الأصلي أو اللون أو المحتوى الغذائي أو الطعم الأصلي للمنتج، بل تحافظ عليه لسنواتٍ عديدة دون الحاجة إلى التبريد. ولدى شركة جيانغسو بولايكه لتكنولوجيا التبريد وتطويرها المحدودة سجلٌّ حافلٌ في إنتاج معدات التجفيف بالتجميد يمتد لأكثر من ٢٠ عامًا. وفيما يلي وصفٌ تدريجيٌّ لكيفية عمل جهاز التجفيف بالتجميد.

١. مرحلة التجميد: تحويل الرطوبة إلى جليد صلب

التجميد هو الخطوة الأولى في عملية التجفيف بالتجميد. ويُوضع المنتج على الأرفف داخل غرفة التفريغ، ثم يقلل النظام التبريدي درجة الحرارة بسرعة إلى ما دون نقطة الانصهار اليوتيكتية للمنتج؛ وعادةً ما تكون هذه الدرجة -40 ^أو مئوية أو أقل. وهذه هي الدرجة التي يكون فيها كل الرطوبة الموجودة في المنتج على هيئة بلورات جليدية صلبة. ويتسم سرعة التجميد واتّساقه بأهميةٍ بالغة. فالتجميد البطيء يشكّل بلورات جليدية كبيرة قد تؤدي إلى إتلاف جدران الخلايا، مما يجعل الطعام خشناً ومرنّاً كالإسفنج. أما التجميد السريع، الذي لا يشكّل بلورات جليدية كبيرة، فيترك بلورات صغيرة جداً تحافظ على البنية الأصلية للمنتج. وتتميّز أجهزة التجفيف بالتجميد من شركة جيانغسو بولايك بتقنيات تبريد متقدمة، مما يضمن تجميد جميع الأرفف بنفس الطريقة، وبالتالي تحقيق نتائج عالية الجودة في كل دفعة تُنتج.

٢. المرحلة الأولية تجفيف (التصعيد): إزالة الجليد تحت ضغط الفراغ

عندما يتجمد المنتج تمامًا، يتم تشغيل مضخة التفريغ ويُخفض الضغط داخل الغرفة إلى ما يقارب حالة الفراغ (عادةً أقل من ١٠٠ باسكال). وبعد ذلك، تُسخَّن الأرفف بلطف. وفي ظل هذه الظروف المنخفضة جدًّا من الضغط، يتحول الماء المتجمد (الجليد) مباشرةً إلى بخار ماء دون أن يذوب عبر عملية التسامي. وتسحب نظام التفريغ هذا البخار من الغرفة وتتكثِّفه على لفات المكثِّف الباردة (التي تكون أبرد من المنتج نفسه). وتُزيل هذه المرحلة الأولية من التجفيف معظم محتوى الرطوبة، عادةً ما بين ٩٠٪ و٩٥٪ من إجمالي محتوى الرطوبة. ولا ينكمش المنتج ولا يصبح صلبًا ولا يفقد تركيبه بسبب غياب الماء السائل. وتتميَّز أنظمة شركة جيانغسو بولايكي بدقةٍ عالية في الحفاظ على درجة الحرارة والضغط لتحقيق أقصى سرعة ممكنة في عملية التسامي دون إذابة المنتج. -لا ينكمش المنتج ولا يصبح صلبًا ولا يفقد تركيبه بسبب غياب الماء السائل. وتتميَّز أنظمة شركة جيانغسو بولايكي بدقةٍ عالية في الحفاظ على درجة الحرارة والضغط لتحقيق أقصى سرعة ممكنة في عملية التسامي دون إذابة المنتج.

3. ثانوية التجفيف (إزالة الماء المرتبط)

بمجرد أن يجف المنتج، تظل هناك دائمًا بعض جزيئات الماء مرتبطة بالمنتج، لكنها لم تتجمد على هيئة جليد. وترتبط هذه الجزيئات بالمواد الصلبة في المنتج عبر قوى التجاذب بين الجزيئات. وتؤدي المرحلة الثانية من التجفيف إلى رفع درجة حرارة التخزين (عادةً ما تتراوح بين +٢٠°م و+٥٠°م) دون استخدام الفراغ، حيث توفر هذه الطاقة الإضافية طاقة كافية لكسر الروابط الجزيئية، مما يسمح لبقية الماء بالانفصال (التبخر) عن سطح المنتج. -٤٪ وفقًا للمنتج. ويعود السبب في هذه النسبة المتدنية للغاية من الرطوبة إلى أن المنتجات المجففة بالتجميد تتمتع بمدة صلاحية استثنائية تصل إلى ٢٠–٣٠ سنة دون الحاجة إلى أي مواد حافظة. -وتتميز وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) في شركة جيانغسو بولايك بقدرة برمجية على التبديل الآلي بين مرحلتي التجفيف الأولية والثانوية وفقًا لدرجة حرارة وضغط المنتج.

4. مكثف وأنظمة الفراغ: احتجاز بخار الماء

يُمكن التجميد بالتبريد بسبب نظامين داعمين. ويُشغّل نظام التبريد أيضًا المكثف، الذي يتكوّن من مجموعة من الملفات الباردة داخل غرفة منفصلة. ويُحافظ على درجة حرارة المكثف عند -٤٠ °م  إلى - 85 °م أو حتى أقل من درجة حرارة المنتج. وعندما يخرج بخار الماء من غرفة المنتج، يتجمّد فورًا على ملفات المكثف على هيئة جليد. ويساعد المكثف في تجنّب تدمير مضخة الفراغ بواسطة بخار الماء. أما نظام الفراغ (المضخة الأولية و/أو مضخة الفراغ العالي) فيُستخدم لإزالة الغازات غير القابلة للتكثيف (مثل الهواء والنيتروجين) من الغرفة لضمان انخفاض الضغط المطلوب أثناء عملية التسامي. وبمجرد اكتمال الدورة، يُسخّن المكثف لإذابة الجليد ثم يُصرف. وطورت شركة جيانغسو بولايك نظامَ فراغٍ ومكثفٍ فعّالَيْن من حيث استهلاك الطاقة، ما يقلّل من زمن الدورة واستهلاك الكهرباء.

الخاتمة

جهاز التجميد الجاف هو عملية مكوَّنة من ثلاث مراحل: التجميد (تحويل الرطوبة إلى جليد)، والتجفيف الأولي (التصعيد المباشر للجليد إلى بخار في بيئة خالية من الهواء)، والتجفيف الثانوي (إزالة الماء المرتبط). ويضمن نظام الفراغ ضغطًا منخفضًا، بينما يلتقط المكثِّف بخار الماء. وهذه الطريقة اللطيفة تحافظ على اللون والعناصر الغذائية والنكهة لعقودٍ عديدة دون الحاجة إلى التبريد. وتُنتج شركة جيانغسو بولايك أجهزة تجميد جاف منزلية ومختبرية وصيدلانية وغذائية، ولديها خبرة تزيد عن ٢٠ عامًا، كما حصلت على شهادات ISO9001 وCE، وتملك أكثر من ٥٦ براءة اختراع في الصين. اتصلوا بنا الآن لمعرفة المزيد أو لزيارة المصنع في مدينة تشانغتشو بالصين.