Kas ir liofilizēšana

Pārskats

Vakuuma saldēšanas žāvēšana ir progresīva augsto tehnoloģiju dehidratācijas tehnoloģija. Tas padara ūdeni saturošu materiālu sasaldētu zemas temperatūras stāvoklī, pēc tam vakuuma apstākļos tas izmanto termiskā starojuma metodi sildīšanai, lai sublimētu ledu tieši gāzē. Pēc tam, kad mitrums izplūst, ūdens satura dehidrēšanai tiek izmantots ledus kondensators (aukstuma slazds) un vakuuma ierīce. Tā ir kombinēta pielietojuma tehnoloģija, kuras pamatā ir daudzdisciplīnu izstrāde, tostarp dzesēšana, apkure, vakuums, bioloģiskā, elektriskā u.c.

Vakuuma liofilizēšanas tehnoloģija ir plaši pielietojama, piemēram, ķīmiskiem produktiem, bioloģiskiem, veselības produktiem, augiem, lauksaimniecības produktiem (gaļai, mājputnu gaļai, olām, jūras veltēm, dārzeņiem un augļiem utt.).

Liofilizētās žāvēšanas procesi

Principā vakuuma sasaldēšanas žāvēšanas process ietver trīs galvenos posmus:

1. Pirmais posms, ātrā sasaldēšana. Sasaldējot, ūdens saturs produktos pārvēršas cietā stāvoklī no šķidruma stāvokļa. Šajā posmā galīgajai sasaldēšanas temperatūrai jābūt zemākai par pašas eitektiskā punkta temperatūru (noteikta testa laikā), kas garantē, ka materiāls ir pilnībā sasalis. Materiāla sasalšanas ātrums ir atkarīgs no dažādām materiāla īpašībām. Šajā posmā iepriekšējai sasaldēšanai tā izmanto ātrās sasaldēšanas telpu.

2. Otrais posms ir primārā dehidratācijas stadija, ko sauc arī par sublimācijas dehidratācijas stadiju. Sasaldētais materiāls ar temperatūru zem eitektiskā punkta tiks dehidrēts vakuumā, izmantojot sublimācijas metodi, lai noņemtu tā mitrumu. Sublimācijas laikā stingri jākontrolē sildīšanas plāksnes temperatūra un vakuuma stāvoklis, lai novērstu materiāla kušanu vai temperatūru, kas ir augstāka par eitektisko punktu. Tam arī jānovērš žāvētu detaļu temperatūra, kas nepārsniedz to sadalīšanās temperatūru, kas maina formu vai pat sabruka. Šajā posmā sildīšanas plāksnes silda materiālu ar termisko starojumu, lai nodrošinātu sublimācijas enerģiju. Vakuuma tvertnei jābūt vakuuma stāvoklī. Ledus kondensators (aukstuma uztvērējs) uztvers mitrumu, kas nāk no materiāla, un kondensējas ledū uz aukstuma uztvērēja spoles virsmas.

3. Trešais posms ir sekundārā dehidratācijas stadija. To sauc arī par desorbcijas žāvēšanu. Šīs darbības mērķis ir noņemt saistīto mitrumu. Tā kā saistītā mitruma adsorbcijas enerģija ir ļoti liela, tai šajā posmā ir jānodrošina liela siltumenerģija, kas nozīmē, ka sildīšanas plākšņu temperatūra būs nedaudz augstāka, lai tuvotos augstākajai materiāla izturēšanas temperatūrai. Kad materiāla mitrums atbilst norādītajiem datiem, tiek veikta galīgā dehidratācija. Lai izlemtu, vai vakuuma sasaldēšanas žāvēšana ir pabeigta, tas var būt atkarīgs no pieredzes attiecībā uz materiāla temperatūras līkni, parauga statusu, formu utt. Mēs to varam novērtēt arī pēc gala punkta testēšanas (gaisa spiediena palielināšanās).

Saldēšanas žāvēšanas priekšrocības:

Salīdzinot ar parasto žāvēšanu saulē, žāvēšanu karstā gaisā, žāvēšanu ar smidzināšanu un žāvēšanu vakuumā, vakuuma žāvēšanai ir vairākas izcilas priekšrocības:

a. Vakuuma liofilizēšana ir dehidratācijas process zemā temperatūrā, kas nesabojās olbaltumvielas. Kamēr tas liks mikroorganismam zaudēt vitalitāti.

b. Tā paša iemesla dēļ tas nedaudz zaudē materiāla nepastāvības saturu, uzturvērtību, aromātu un garšu.

c. Zemas temperatūras dehidratācijas laikā mikroorganismu augšana un fermenti gandrīz nespēj darboties, kas saglabā materiāla sākotnējās īpašības.

d. Pēc dehidratācijas materiāla apjoms, forma nemainīsies. Galaprodukts ir kavernozā stāvoklī, nav saraušanās. Ja rehidratācija efektīvā kontakta laukums ir liels, tas ātri atgūs sākotnējo formu.

e. Vakuuma stāvoklī dehidratācijai ir ļoti mazs skābekļa saturs, kas aizsargās oksidēto materiālu.

f. Vakuuma sasaldēšanas žāvēšana var noņemt no materiāla 95–99.5% mitruma, kas nodrošina galaprodukta ilgu glabāšanas laiku.