Bagaimanakah Liofilisasi Berfungsi?

Salah satu kaedah pengawetan paling maju ialah liofilisasi, yang juga dikenali sebagai pengeringan beku. Liofilisasi, berbeza daripada kaedah pengeringan konvensional yang melibatkan penggunaan haba untuk mengewapkan air, terlebih dahulu membekukan produk dan kemudian mensublimasikan ais—iaitu menukar air beku secara langsung kepada wap tanpa melalui fasa cecair. Rawatan lembut ini mengekalkan struktur asal, warna, nilai nutrisi, dan rasa produk tanpa memerlukan penyejukan selama bertahun-tahun. Di Jiangsu Bolaike Refrigeration Science and Technology Development Co., Ltd, kami telah membangunkan peralatan liofilisasi selama lebih daripada 20 tahun. Berikut ialah huraian langkah demi langkah mengenai fungsi liofilisasi.

1. Peringkat Pembekuan: Menukar Kandungan Lebam kepada Ais Pepejal

Pembekuan merupakan langkah awal dalam proses liofilisasi. Sistem penyejukan menyejukkan produk dengan cepat dengan menurunkan suhu ruang vakum ke suhu yang lebih rendah daripada suhu eutektik produk, biasanya hingga suhu -40 ^o C atau di bawah. Semua kelembapan dalam produk akan berada dalam bentuk hablur ais pepejal pada suhu ini. Kelajuan dan keseragaman pembekuan adalah penting. Pembekuan perlahan membentuk hablur ais yang besar yang mungkin merosakkan dinding sel, menghasilkan tekstur kasar dan berongga. Pembekuan pantas dengan keseragaman pembekuan mencipta hablur ais yang kecil untuk mengekalkan struktur sel asal produk. Lyophilizer di Jiangsu Bolaike mempunyai kelebihan sistem penyejukan bertaraf tinggi yang membolehkan keseragaman pembekuan di semua rak, menghasilkan keluaran berkualiti tinggi bagi setiap kelompok. Tempoh yang diambil dalam langkah ini biasanya 1 -4 jam bergantung kepada kandungan air produk dan saiz kelompok.

2. Pengeringan Utama (Penghabluran) Mengeluarkan Ais di Bawah Vakum

Apabila produk sepenuhnya beku, pam vakum dihidupkan dan tekanan dikurangkan hingga hampir vakum (mendekati 100 Pa). Seterusnya, rak-rak dipanaskan. Air beku (ais) mengalami pemejalwapan dalam keadaan tekanan rendah ini, iaitu berubah secara langsung kepada wap air tanpa mencair. ^o °C hingga -85 ^o °C). Kebanyakan kandungan lembap, biasanya 90–95% daripada jumlah kandungan air keseluruhan, dikeluarkan dalam langkah pengeringan utama ini. Produk tidak mengecut, mengeras atau kehilangan strukturnya kerana tiada air dalam bentuk cecair. Suhu dan tekanan sistem Jiangsu Bolaike dikawal secara ketat untuk mencapai kelajuan pemejalwapan yang optimum tanpa menyebabkan pencairan produk. Pengeringan utama merupakan proses terpanjang yang boleh mengambil masa sehingga 12 -–24 jam.

3. Sekunder Pengeringan (Penyesapan): Mengeluarkan Air Terikat

Selepas pengeringan awal, produk akhir masih mempunyai sebilangan molekul air yang melekat yang belum berubah menjadi ais. Molekul-molekul ini dikekalkan melalui daya tarikan pepejal dalam produk terhadap molekul tersebut. Pengeringan sekunder meningkatkan suhu rak (biasanya +20 ^o C hingga +50 ^o C) dan mengekalkan vakum. Tenaga tambahan ini memutuskan ikatan dalam molekul, sehingga baki air boleh diuapkan (didesorpsi) daripada produk. Proses pengeringan sekunder meminimumkan jumlah kelembapan sisa keseluruhan kepada 1–4% bergantung pada jenis produk. Justeru kandungan kelembapan yang sangat rendah inilah yang menjadikan produk liofilisasi mempunyai jangka hayat simpan yang luar biasa iaitu 20–30 tahun tanpa bahan pengawet. Tempoh pengeringan biasa dalam peringkat sekunder ialah 4 -8 jam. Pengawal logik boleh diprogram (PLC) buatan Jiangsu Bolaike mempunyai fungsi beralih automatik dari pengeringan primer ke sekunder berdasarkan indikator suhu dan tekanan produk untuk mengekalkan keluaran yang sama tanpa campur tangan operator.

4. The Pengekondensor dan Sistem Vakum: Menyokong Sublimasi

Liofilisasi adalah mungkin dengan bantuan dua sistem sokongan. Kondenser, iaitu siri gegelung sejuk dalam ruang sekunder, juga dikendalikan oleh sistem penyejukan. Suhu dalam kondenser dikekalkan pada -40 ^o °C hingga -85 ^o C lebih rendah daripada produk. Apabila wap air keluar dari ruang produk, ia segera berubah menjadi ais pada gegelung pendingin. Pendingin tidak membenarkan wap air mencapai pam vakum dan merosakkannya. Sistem vakum (pam kasar dan/atau pam vakum tinggi) digunakan untuk mengeluarkan gas-gas yang tidak boleh dikondensasikan (udara, nitrogen) di dalam ruang tersebut bagi mengekalkan tekanan rendah yang diperlukan oleh proses sublimasi. Apabila kitaran selesai, ais tersebut dileburkan dan pendingin dipanaskan untuk membuang air leburan ais tersebut. Jiangsu Bolaike membangunkan sistem vakum dan pendingin yang cekap tenaga untuk memendekkan masa kitaran dan penggunaan elektrik. Pencairan dengan gas panas juga diperkenalkan dalam lyofilizer industri kami untuk membolehkan pemulihan pendingin yang lebih cepat antara kelompok-kelompok produk.

Kesimpulan

Liofilisasi berlaku dalam tiga langkah: pembekuan (menukar lembapan kepada ais), pengeringan utama (pengewapan ais ke dalam vakum), dan pengeringan sekunder (penyingkiran air terikat). Wap air ditangkap oleh kondenser dan tekanan rendah dijamin oleh sistem vakum. Prosedur semula jadi dan tidak invasif ini mengekalkan warna, nutrien dan rasa selama beberapa dekad tanpa memerlukan penyejukan. Jiangsu Bolaike mempunyai lebih daripada 20 tahun pengalaman, bersijil ISO9001 dan CE, memiliki lebih daripada 56 paten nasional, serta menghasilkan liofilizer untuk sektor rumah tangga, makmal, farmaseutikal dan makanan. Hubungi kami untuk maklumat lanjut atau membuat lawatan kilang di Changzhou, China.