Miten liofilisaatio toimii

Yksi edistyneimmistä säilytysmenetelmistä on lyofilisaatio, jota kutsutaan myös jääkukkuloimiseksi. Lyofilisaatio eroaa perinteisestä kuivatusmenetelmästä, jossa veden haihtumiseen käytetään lämpöä: lyofilisaatiossa tuote jäädytetään ensin ja sitten jää sublimoituu, eli jäämuodossa oleva vesi muuttuu suoraan höyryksi ilman että se kulkee nestemäisen tilan kautta. Tämä lievä käsittely säilyttää tuotteen alkuperäisen rakenteen, värin, ravintoarvon ja maun ilman jääkaappia vuosien ajan. Jiangsu Bolaike Refrigeration Science and Technology Development Co., Ltd on kehittänyt lyofilisaatiolaitteita yli 20 vuoden ajan. Seuraavassa esitetään lyofilisaation toimintaperiaate vaiheittain.

1. Jäädytysvaihe: kosteuden muuttaminen kiinteäksi jääksi

Jäähtyminen on lyofilisaation ensimmäinen vaihe. Jäähdytysjärjestelmä jäähdyttää tuotteen nopeasti alentamalla tyhjiökammion lämpötilan tuotteen eutektisen lämpötilan alapuolelle, yleensä -40 ^o °C:n tai sitä alhaisempaan lämpötilaan. Tällä lämpötilalla kaikki tuotteessa oleva kosteus on kiinteitä jääkristalleja. Jäähtymisnopeus ja yhtenäisyys ovat tärkeitä. Hidas jäähtyminen muodostaa suuria jääkristalleja, jotka voivat tuhota soluseinät ja jättää tuotteeseen karkean, kumimaisen tekstuurin. Nopea ja yhtenäinen jäähtyminen muodostaa pieniä jääkristalleja, jotka säilyttävät tuotteen alkuperäisen solurakenteen. Jiangsu Bolaiken lyofilisaattoreilla on etulyöntiasema korkealaatuisten jäähdytysjärjestelmien ansiosta, mikä mahdollistaa yhtenäisen jäähtymisen kaikilla hyllyillä ja varmistaa korkealaatuiset tulokset jokaisella erällä. Tämän vaiheen kesto on yleensä 1 -–4 tuntia riippuen tuotteen vesipitoisuudesta ja erän koosta.

2. Ensisijainen kuivatus (sublimaatio): Jään poisto tyhjiössä

Kun tuote on täysin jäähtynyt, vakuumipumppu käynnistetään ja paine alennetaan lähes tyhjiöksi (noin 100 Pa). Tämän jälkeen hyllyt lämmitetään. Jäähtynyt vesi (jää) sublimoituu näissä alhaisen paineen olosuhteissa, eli se muuttuu suoraan vesihöykysen muotoon ilman että sulaa. Vakuumijärjestelmä imaisee höyryn pois kammiosta ja tiukentaa sen kylmille kondensaattorikeloille (jotka ovat vielä kylmempiä kuin tuote, yleensä –50 ^o C––85 ^o C). Suurin osa kosteudesta, yleensä 90–95 % kokonaismäärästä, poistetaan tässä ensisijaisessa kuivatusvaiheessa. Tuote ei kutistu, kovene tai menetä rakettaan, koska nestemäistä vettä ei ole. Jiangsu Bolaiken järjestelmien lämpötilaa ja painetta säädellään tarkasti saavuttamaan parhaan mahdollisen sublimaation nopeuden ilman, että tuote sulaa. Ensisijainen kuivatus on pisin vaihe, joka voi kestää jopa 12 -- 24 tuntia.

3. Toissijainen Kuivatus (Desorptio): Sidotun veden poisto

Alkuperäisen kuivatuksen jälkeen lopputuotteessa on edelleen useita kiinnittyneitä vettä sisältäviä molekyylejä, jotka eivät ole muuttuneet jääksi. Nämä säilyvät tuotteen kiinteiden aineosien ja molekyylien välisen vetovoiman ansiosta. ^o C–+50 ^o C) ja ylläpitää tyhjiötä. Tämä lisäenergia katkaisee molekyylien sidokset, ja loput vedestä voidaan haihduttaa (desorboida) tuotteesta. Sekundäärinen kuivatus vähentää kokonaismäistä jäännöskosteuspitoisuutta 1–4 %:iin tuotteen mukaan. Juuri tämä erinomaisen alhainen kosteuspitoisuus mahdollistaa liioitellun pitkän 20–30 vuoden säilyvyysajan lyofilisoituille tuotteille ilman säilöntäaineita. Sekundäärivaiheen normaali kuivausaika on 4–8 tuntia. -jiangsu Bolaiken ohjelmoitavien logiikkakontrollerien (PLC:t) avulla päästään automaattisesti siirtymään ensisijaisesta sekundääriseen kuivatukseen tuotteen lämpötila- ja paine-indikaattoreiden perusteella ilman operaattorin puuttumista.

4. Tiivistimeen ja tyhjiöjärjestelmät: tukemaan sublimaatiota

Lyyofilisaatio on mahdollista kahden tukevan järjestelmän avulla. Kondensaattori, joka koostuu kylmäkeloista toissaisessa kammiossa, toimii myös jäähtöjärjestelmän avulla. Kondensaattorin lämpötila pidetään -40 °C:ssa ^o C––85 ^o C on tuotetta alhaisempi. Kun vesihöyry poistuu tuottekammiosta, se muuttuu heti jääksi kondensaattorin kierroksille. Kondensaattori estää vesihöyryn pääsemästä tyhjiöpumpun sisään ja tuhoamasta sitä. Tyhjiöjärjestelmä (esityhjiöpumppu ja/tai korkean tyhjiön pumppu) käytetään ei-kondensoituvien kaasuisten aineiden (ilma, typpeä) poistamiseen kammiosta, jotta voidaan ylläpitää sublimaatiolle vaadittavaa alhaista painetta. Kun jakso päättyy, jää sulatetaan ja kondensaattoria lämmitetään, jotta jää voidaan tyhjentää. Jiangsu Bolaike kehittää energiatehokkaita tyhjiö- ja kondensaattorijärjestelmiä, jotka lyhentävät jakson kestoa ja sähkönkulutusta. Teollisissa liukautuskuivaimissamme käytetään myös kuumakaasun sulatusmenetelmää, joka mahdollistaa nopeamman kondensaattorin toipumisen eri erien välillä.

Johtopäätös

Lyyofilisaatio tapahtuu kolmessa vaiheessa: jäähtyminen (kosteuden muuttuminen jääksi), ensisijainen kuivatus (jään haihtuminen tyhjiöön) ja toissijainen kuivatus (sitoutuneen veden poistaminen). Vesihöyry kerätään kondensaattorin avulla, ja alhainen paine varmistetaan tyhjiöjärjestelmällä. Tämä luonnollinen ja ei-invasiivinen menetelmä säilyttää värin, ravinteet ja maun useiden kymmenien vuosien ajan ilman jäähdytystä. Jiangsu Bolaike on toiminut yli 20 vuoden ajan, sillä on ISO9001- ja CE-myyntilupat, sillä on yli 56 kansallista patenttia, ja se valmistaa lyyofilisaattoreita kotitalous-, laboratorio-, lääketeollisuus- ja elintarvikesektoreille. Ota meihin yhteyttä saadaksesi lisätietoja tai suorittaaksesi tehdastourun Changzhoussa, Kiinassa.