Одним из самых сложных методов консервации является лиофилизация (сублимационная сушка), как она называется в научной литературе. В отличие от традиционного метода сушки, при котором вода удаляется путём нагревания, лиофилизация включает замораживание продукта с последующим удалением льда путём сублимации — прямого перехода замёрзшей воды в пар без промежуточного жидкого состояния. Такой мягкий способ обработки не изменяет первоначальную форму, цвет, содержание питательных веществ или вкус продукта и позволяет сохранять его в течение многих лет без необходимости охлаждения. Компания Jiangsu Bolaike Refrigeration Science and Technology Development Co., Ltd. имеет более чем 20-летний опыт производства оборудования для лиофилизации. Ниже приведено пошаговое описание принципа работы лиофилизатора.
1. Этап замораживания: превращение влаги в твёрдый лёд
Замораживание — это первый этап лиофилизации. Продукт помещается на полки внутри вакуумной камеры, и холодильная система быстро снижает температуру до значения ниже эвтектической точки продукта — обычно до −40 o °C или ниже. Это температура, при которой вся влага в продукте находится в виде твёрдых кристаллов льда. Скорость и равномерность замораживания имеют важное значение. Медленное замораживание приводит к образованию крупных кристаллов льда, которые могут повредить клеточные стенки и, как следствие, сделать пищевой продукт грубым и пористым. Быстрое замораживание без образования крупных кристаллов льда оставляет минимальные кристаллы, что позволяет сохранить исходную структуру продукта. Лиофилизаторы компании Jiangsu Bolaike оснащены передовыми холодильными системами, обеспечивающими одинаковый режим замораживания на всех полках, что гарантирует высокое качество получаемого продукта при каждой партии.
2. Первичная Сушка (сублимация): удаление льда в вакууме
Когда продукт полностью заморожен, вакуумный насос включается и давление в камере понижается до приблизительного вакуума (обычно менее 100 Pa). Затем на полках мягко нагревают. При таких низких давлениях замороженная вода (лед) сублимируется - она становится водяным паром без таяния. Вакуумная система вытягивает пар из камеры и конденсирует его на холодных конденсаторных катушках (которые даже холоднее продукта). На этом начальном этапе сушки устраняется большая часть влажности, обычно 90%. -95% от общего содержания влаги. Продукт не сжимается, не затвердевает и не теряет структуры из-за отсутствия жидкой воды. Системы Jiangsu Bolaike очень специфичны в поддержании температуры и давления для достижения максимальной скорости сублимации без таяния продукта.
3. Вторичные Сушка (дезорбция): Удаление задержанной воды
После высыхания продукта в нем всегда остается некоторое количество молекул воды, связанных с ним, однако эта вода не находится в замороженном состоянии (в виде льда). Такие молекулы удерживаются за счет межмолекулярного взаимодействия с твердыми компонентами продукта. Вторичная сушка проводится при повышении температуры шельфа (обычно от +20 °C до +50 °C) без применения вакуума. Эта дополнительная энергия разрывает молекулярные связи, и оставшаяся влага способна десорбироваться (испаряться) с поверхности продукта. -вторичный этап сушки снижает общее остаточное содержание влаги до 1–4 % от массы продукта. Именно сверхнизкое содержание влаги обеспечивает лиофилизированным продуктам поразительный срок хранения — до 20–30 лет без консервантов. -программируемые логические контроллеры (PLC) компании Jiangsu Bolaike автоматически переключают режимы первичной и вторичной сушки в зависимости от температуры и давления в камере сушки.
4. Кожи для пельменей Конденсатор и вакуумные системы: конденсация водяного пара
Лиофилизация возможна благодаря двум вспомогательным системам. Холодильная система также приводит в действие конденсатор — это набор холодных спиралей, расположенных внутри отдельной камеры. Температура конденсатора поддерживается на уровне −40 °C – 85 °C и даже ниже температуры обрабатываемого продукта. Когда водяной пар выходит из камеры для продукта, он немедленно замерзает на спиралях конденсатора в виде льда. Конденсатор предотвращает повреждение вакуумного насоса водяным паром. Вакуумная система (черновой насос и/или высоковакуумный насос) используется для удаления непримешиваемых газов (воздуха, азота) из камеры, чтобы обеспечить необходимое низкое давление в процессе сублимации. После завершения цикла конденсатор нагревается для плавления льда, который затем удаляется. Компания Jiangsu Bolaike разработала энергоэффективные вакуумную и конденсаторную системы, позволяющие минимизировать продолжительность цикла и потребление электроэнергии.
Заключение
Лиофильная сушка — это трёхэтапный процесс: замораживание (превращение влаги в лёд), первичная сушка (сублимация льда в пар при вакууме) и вторичная сушка (удаление связанной воды). Вакуумная система обеспечивает низкое давление, а конденсатор улавливает водяной пар. Этот щадящий метод сохраняет цвет, питательные вещества и вкус в течение десятилетий без необходимости охлаждения. Компания Jiangsu Bolaike производит бытовые, лабораторные, фармацевтические и пищевые лиофильные сушилки более 20 лет, имеет сертификаты ISO 9001 и CE, а также более 56 патентов в Китае. Свяжитесь с нами уже сегодня, чтобы узнать больше, или посетите наш завод в Чанчжоу, Китай.