EN
Лиофилизация или сублимационная сушка — это метод консервации, при котором влага удаляется из продукта без перехода в жидкое состояние: продукт замораживается, а затем замёрзшая вода напрямую превращается в пар. Этот процесс называется сублимацией, и при этом сохраняются исходная структура, цвет, вкус и питательная ценность продукта; для хранения в течение нескольких лет не требуется охлаждение. Лиофилизация является высокоэффективным методом: в отличие от традиционных способов сушки с применением тепла, которые могут вызывать усадку, затвердевание или деградацию чувствительных соединений, лиофилизация воздействует на продукт мягко. Мы разрабатываем оборудование для лиофилизации для более 20 лет в компании Jiangsu Bolaike Refrigeration Science and Technology Development Co., Ltd. Ниже приведено полное описание этой удивительной технологии.
1. Научные основы лиофилизации: сублимация
Процесс лиофилизации основан на принципе сублимации, то есть прямого перехода твёрдого вещества (льда) в газообразное состояние (водяной пар) без промежуточного превращения в жидкость. При нормальном атмосферном давлении лёд сначала тает, превращаясь в воду, а затем испаряется. Однако в вакуумных условиях давление настолько низкое, что лёд не тает, а переходит непосредственно в пар. То же самое явление наблюдается, когда снег исчезает в очень морозный и солнечный день без образования луж. Для регулирования температуры и давления, обеспечивающих оптимальные условия сублимации, используется лиофилизатор. Продукт не оттаивает, поэтому его клеточная структура сохраняется. Отсутствует жидкая вода, которая могла бы вызывать усадку, перемещать растворимые вещества или провоцировать химические реакции. Именно поэтому растворимый кофе быстрой сушки мгновенно растворяется в воде, клубника быстрой сушки сохраняет внешний вид и вкус свежих ягод, а вакцины быстрой сушки сохраняют свою полную биологическую активность.
2. Посмотрите. В Три Этапы лиофилизации
Процесс лиофилизации проходит в три этапа. Первый этап — замораживание: продукт замораживается при температурах ниже его эвтектической точки (обычно −40 °C и ниже), в результате чего вся влага превращается в кристаллы твёрдого льда. Быстрое замораживание при равномерной температуре приводит к образованию мелких кристаллов льда, которые не разрушают клеточную структуру. Второй этап — первичная сушка (сублимация): давление в камере снижается до значений, близких к вакууму (ниже 100 Па), с помощью вакуумного насоса. Для нагрева полок используется тёплый воздух, и лёд напрямую испаряется в пар. Пар удаляется и конденсируется в виде льда на охлаждающих змеевиках конденсатора (температура которого ниже температуры продукта). На этом этапе удаляется от 90 до 95 % всей воды. Третий этап — вторичная сушка (десорбция): незначительное повышение температуры (+20 °C до +50 °C) способствует удалению молекул связанной воды, которая не превратилась в лёд. Остаточная влажность составляет лишь 1 -4 %, а срок хранения лиофилизированных продуктов достигает 20 -30 лет без использования консервантов.
3. Основные компоненты лиофилизатора
Лиофилизатор представляет собой комбинацию нескольких важных систем. Система охлаждения охлаждает продукт и охлаждающие змеевики конденсатора. В фармацевтических целях требуются температуры до −85 °C. Вакуумная камера — это герметичный сосуд, выдерживающий давление, в котором размещаются полки для продукта. Она должна выдерживать атмосферное давление снаружи и обеспечивать почти вакуумное состояние внутри. Неконденсируемые газы и воздух удаляются из камеры вакуумным насосом. В промышленных системах используются предварительные (грубые) насосы совместно с роторными воздуходувками, что сокращает продолжительность цикла. Система нагрева обеспечивает равномерный и контролируемый подвод тепла к полкам в процессе первичной и вторичной сушки. Наконец, система управления (обычно ПЛК с сенсорным интерфейсом) регулирует температуру, давление и продолжительность цикла, а также автоматически изменяет параметры для достижения наилучших результатов. Все эти системы спроектированы с учётом энергоэффективности и надёжности, изготовлены из нержавеющей стали и сертифицированы по стандарту CE инженерами компании Jiangsu Bolaike.
4. Области применения лиофилизации в различных отраслях
Список отраслей, в которых применяется лиофилизация, чрезвычайно широк. В пищевой промышленности с её помощью производят кофе высокого качества мгновенного приготовления, замороженные сублимационным способом фрукты и овощи для использования в хлопьях и закусках, готовые к употреблению продукты для походов и аварийные продовольственные запасы со сроком хранения 25 лет и более. В фармацевтической промышленности лиофилизация используется для замораживания вакцин, антибиотиков и диагностических наборов без необходимости в холодильном хранении — это особенно важно при доставке таких товаров в удалённые регионы. В нутрицевтической промышленности лиофилизация применяется для хранения пробиотиков, растительных экстрактов, пищевых добавок и ферментов. С её помощью осуществляется долгосрочное сохранение биологических образцов (плазмы крови, тканей), цветов и даже музейных артефактов. Лиофилизаторы компании Jiangsu Bolaike используются в производстве продуктов питания, овощей, фруктов, кофе, цветов, растительных экстрактов, морепродуктов, нутрицевтиков, а также биологических и химических продуктов — они пользуются доверием заказчиков в Европе, Азии и странах Америки.
Заключение
Лиофилизация представляет собой трёх -стадия лиофилизации е метод сушки, при котором вода удаляется путём сублимации, что позволяет сохранить структуру, цвет, питательные вещества и вкус для десятилетия. Он основан на точной системе охлаждения, вакуума, нагрева и управления. Применяется в пищевой промышленности, фармацевтике, нутрицевтиках и биологической консервации. Компания Jiangsu Bolaike, имеющая более чем 20-летний опыт работы, сертификаты ISO9001 и CE, а также более 56 патентов в Китае, предлагает эффективное и энергосберегающее оборудование для лиофилизации, применимое в бытовых условиях, лабораториях, фармацевтической и промышленной сферах. Свяжитесь с нами уже сегодня, чтобы обсудить ваши требования к лиофилизации или посетить наш завод в Чанчжоу, Китай.