Як працює апарат для сублімаційного сушіння

Одним із найбільш складних методів зберігання є сублімаційне сушіння, або ліофілізація, як його науково називають. На відміну від традиційного методу сушіння, що передбачає нагрівання для випаровування води, сублімаційне сушіння включає заморожування продукту, після чого лід видаляється шляхом сублімації — перетворення замороженої води безпосередньо у пару, минаючи рідку фазу. Цей щадний процес не змінює початкової форми, кольору, вмісту поживних речовин чи смаку продукту й забезпечує його збереження протягом багатьох років без потреби в охолодженні. Компанія Jiangsu Bolaike Refrigeration Science and Technology Development Co., Ltd. має понад 20-річний досвід виробництва обладнання для сублімаційного сушіння. Нижче наведено поетапний опис роботи сублімаційного сушильника.

1. Етап заморожування: перетворення вологи на твердий лід

Заморожування — це перший етап сублімаційного сушіння. Продукт розміщують на полицях у вакуумній камері, а система охолодження швидко знижує температуру до значення нижче евтектичної точки продукту; зазвичай до −40 ^o °C або нижче. Це температура, при якій уся волога в продукті перебуває у вигляді твердих кристалів льоду. Швидкість і рівномірність заморожування мають важливе значення. Повільне заморожування утворює великі кристали льоду, що може пошкодити клітинні стінки й, отже, призвести до грубого та пористого (губчастого) стану продукту. Швидке заморожування без утворення великих кристалів льоду залишає мінімальні кристали, що зберігають первинну структуру продукту. Сублімаційні сушильники компанії Jiangsu Bolaike оснащені передовими системами охолодження, що забезпечує однакове заморожування всіх полиць і, як наслідок, високоякісний результат при кожному виробничому партії.

2. Первинна Сушка (Сублімація): Видалення льоду у вакуумі

Коли продукт повністю заморожений, вакуумний насос включається і тиск в камері знижується до рівня вакууму (зазвичай менше 100 Pa). Потім полиці нескладно піддаються нагріванню. При таких умовах низького тиску замерзла вода (лід) буде сублімуватися - вона перетворюється на водну пару без танення. Вакуумна система витягає пари з камери і конденсує їх на холодних конденсаторних шпульках (які навіть холодніші, ніж продукт). Ця початкова стадія сушки усуває більшу частину вмісту вологи, зазвичай 90 -95% загального вмісту вологи. Виробник не стикається, не тверджується або не втрачає свою структуру через відсутність рідкої води. Системи Jiangsu Bolaike дуже специфічні у підтримці температури та тиску для досягнення максимальної швидкості сублімації без танення продукту.

3. Вторинна сторона Сушення (дезорпція): видалення застряглих вод

Після висушування продукту завжди залишаються певні молекули води, зв’язані з ним, але не заморожені у вигляді льоду. Вони прикріплені до твердих частин продукту за рахунок молекулярного притягання. Другий етап сушіння передбачає підвищення температури на полицях (зазвичай від +20 °C до +50 °C) без створення вакууму. Ця додаткова енергія руйнує молекулярні зв’язки, і решта води може десорбуватися (випаровуватися) з продукту. -4 % від маси продукту. Саме надзвичайно низький вміст вологи забезпечує замороженим у вакуумі продуктам вражаючий термін придатності — до 20–30 років без консервантів. -програмовані логічні контролери (PLC) компанії Jiangsu Bolaike автоматично перемикають етапи первинного та вторинного сушіння залежно від температури й тиску в продукті.

4. Конденсатор та вакуумні системи: Захоплення пари води

Ліофільне сушіння можливе завдяки двом допоміжним системам. Система охолодження також забезпечує роботу конденсатора, який складається з низки холодних спіралей у окремій камері. Температура конденсатора підтримується на рівні –40 °C  до – 85 °C навіть нижче температури продукту. Коли водяна пара виходить із камери продукту, вона одразу ж замерзає на спіралі конденсатора у вигляді льоду. Конденсатор запобігає пошкодженню вакуумного насоса водяною парою. Вакуумна система (черновий насос і/або високовакуумний насос) використовується для видалення неконденсованих газів (повітря, азоту) із камери, щоб забезпечити низький тиск, необхідний під час сублімації. Після завершення циклу конденсатор нагрівають, щоб розтопити лід, після чого його відводять. Компанія Jiangsu Bolaike розробляє енергоефективні вакуумну та конденсаційну системи, що мінімізують тривалість циклу та електроспоживання.

Висновок

Ліофілізатор — це процес із трьох етапів: заморожування (перетворення вологи на лід), первинне сушіння (сублімація льоду у пару у вакуумі) та вторинне сушіння (видалення зв’язаної води). Вакуумна система забезпечує низький тиск, а конденсатор уловлює водяну пару. Цей щадний процес зберігає колір, поживні речовини та смак протягом десятиліть без потреби в охолодженні. Компанія Jiangsu Bolaike виробляє побутові, лабораторні, фармацевтичні та харчові ліофілізатори більше 20 років, має сертифікати ISO9001 та CE, а також понад 56 патентів у Китаї. Зв’яжіться з нами вже сьогодні, щоб дізнатися більше, або відвідайте наш завод у місті Чанчжоу, Китай.