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Una delle tecniche di conservazione più sofisticate è la liofilizzazione, nota scientificamente anche come criodesiccazione. A differenza del metodo convenzionale di essiccazione, che prevede l’uso del calore per far evaporare l’acqua, la liofilizzazione consiste nel congelare il prodotto e successivamente rimuovere il ghiaccio mediante sublimazione, ossia trasformando direttamente l’acqua congelata in vapore senza passare per lo stato liquido. Questo trattamento delicato non altera la forma originale, il colore, il contenuto nutrizionale né il sapore del prodotto, mantenendolo intatto per anni senza necessità di refrigerazione. La Jiangsu Bolaike Refrigeration Science and Technology Development Co., Ltd. vanta una storia pluriennale, superiore a 20 anni, nella produzione di apparecchiature per la liofilizzazione. Di seguito è riportata una descrizione passo-passo del funzionamento di un liofilizzatore.
1. Fase di congelamento: trasformazione dell’umidità in ghiaccio solido
La congelazione è la fase iniziale della liofilizzazione. Il prodotto viene collocato sui ripiani all'interno della camera a vuoto e il sistema di refrigerazione riduce rapidamente la temperatura a un valore inferiore al punto eutettico del prodotto; normalmente -40 o °C o più basso. Questa è la temperatura alla quale tutta l'umidità presente nel prodotto si trova sotto forma di cristalli di ghiaccio solidi. La velocità e l'uniformità della congelazione sono fondamentali. Una congelazione lenta genera cristalli di ghiaccio di grandi dimensioni, che possono danneggiare le pareti cellulari, rendendo così l'alimento grossolano e spugnoso. Una congelazione rapida, priva di cristalli di ghiaccio di grandi dimensioni, produce cristalli minimi, preservando la struttura originale del prodotto. I liofilizzatori Jiangsu Bolaike sono dotati di sistemi di refrigerazione avanzati, garantendo quindi una congelazione uniforme su tutti i ripiani e risultati di alta qualità ad ogni ciclo di produzione.
2. Primaria Essicazione (Sublimazione): Rimozione del ghiaccio sotto vuoto
Quando il prodotto è completamente congelato, la pompa a vuoto viene attivata e la pressione nella camera viene ridotta fino a raggiungere un valore prossimo al vuoto (solitamente inferiore a 100 Pa). Le piastre riscaldanti vengono quindi sottoposte delicatamente a calore. In tali condizioni di bassa pressione, l’acqua ghiacciata (ghiaccio) sublima, trasformandosi direttamente in vapore acqueo senza passare per lo stato liquido. Il sistema a vuoto estrae il vapore dalla camera e lo condensa sulle serpentine del condensatore freddo (che sono ancora più fredde rispetto al prodotto). Questa fase iniziale di essiccazione elimina la maggior parte dell’umidità, solitamente il 90–95% dell’umidità totale. -Il prodotto non si restringe, non si indurisce né perde la propria struttura grazie all’assenza di acqua liquida. I sistemi della Jiangsu Bolaike sono particolarmente precisi nel mantenere temperatura e pressione ottimali per ottenere la massima velocità di sublimazione senza far fondere il prodotto.
3. Altri Essiccazione (desorbimento): rimozione dell’acqua legata
Una volta che un prodotto è stato essiccato, vi è sempre una certa quantità di molecole d'acqua legata al prodotto, ma queste non sono congelate sotto forma di ghiaccio. Tali molecole sono legate ai solidi del prodotto grazie all'attrazione esercitata da questi ultimi. L'essiccazione secondaria aumenta la temperatura della scaffalatura (solitamente da +20 °C a +50 °C) senza applicare il vuoto. Questa energia aggiuntiva rompe i legami molecolari e il restante contenuto di acqua può desorbire (evaporare) dal prodotto. -4% in base al prodotto. È proprio questo contenuto di umidità estremamente basso a conferire ai prodotti liofilizzati una straordinaria durata a scaffale di 20 -30 anni, priva di conservanti. I controllori logici programmabili (PLC) di Jiangsu Bolaike sono programmati per commutare automaticamente tra essiccazione secondaria ed essiccazione primaria in base alla temperatura e alla pressione del prodotto.
4. Il Condensatore e sistemi a vuoto: cattura del vapore acqueo
La liofilizzazione è possibile grazie a due sistemi di supporto. Il sistema di refrigerazione aziona anche il condensatore, costituito da una serie di serpentine fredde all'interno di una camera separata. La temperatura del condensatore viene mantenuta a -40 °C a - 85 °C o anche inferiore rispetto a quella del prodotto. Quando il vapore acqueo esce dalla camera del prodotto, si congela immediatamente sulle serpentine del condensatore sotto forma di ghiaccio. Il condensatore contribuisce ad evitare il danneggiamento della pompa da vuoto causato dal vapore acqueo. Il sistema a vuoto (pompa di spurgo e/o pompa ad alto vuoto) viene utilizzato per rimuovere i gas non condensabili (aria, azoto) dalla camera, al fine di garantire la bassa pressione necessaria durante la sublimazione. Una volta completato il ciclo, il condensatore viene riscaldato per sciogliere il ghiaccio, che viene quindi drenato. Jiangsu Bolaike sviluppa sistemi a vuoto e condensatori ad alta efficienza energetica, che riducono al minimo il tempo di ciclo e il consumo di energia elettrica.
Conclusione
Un liofilizzatore è un processo in tre fasi: congelamento (trasformazione dell'umidità in ghiaccio), essiccazione primaria (sublimazione del ghiaccio in vapore sotto vuoto) ed essiccazione secondaria (rimozione dell'acqua legata). Il sistema a vuoto garantisce una bassa pressione e il condensatore cattura il vapore acqueo. Questo processo delicato preserva colore, nutrienti e sapore per decenni, senza necessità di refrigerazione. La Jiangsu Bolaike produce liofilizzatori per uso domestico, laboratoristico, farmaceutico e alimentare, con oltre 20 anni di esperienza, certificazioni ISO9001 e CE, nonché oltre 56 brevetti registrati in Cina. Contattateci subito per maggiori informazioni o visitate la nostra fabbrica a Changzhou, in Cina.