Ce este uscarea prin îngheț?

Ce este uscarea prin îngheț?

Uscarea înghețată (cunoscută și sub denumirea de liofilizare) este un proces de îndepărtare a apei utilizat de obicei pentru a păstra materialele perisabile, cu scopul de a -și prelungi durata de valabilitate și/sau de a le pregăti pentru transport . lucrări de uscare prin congelare prin înghețarea materialului, apoi reducerea presiunii și adăugarea de căldură pentru a permite apa înghețată în materialul să se schimbe direct la un vapori (sublimat.)

Cum funcționează uscarea înghețată?
Uscarea înghețată are loc în trei faze:

Congelare
Uscare primară (sublimare)
Uscare secundară (adsorbție)
Uscarea corectă a înghețului poate reduce timpii de uscare cu 30%

Faza de îngheț
Înghețarea este cea mai critică fază a uscării înghețate și există multe metode pentru aceasta . înghețarea se poate face într -un congelator, o baie refrigerată (congelator de coajă) sau pe un raft în uscătorul de îngheț . Răcirea materialului sub tripla acest formular .

Freeze drying is easiest to accomplish using large ice crystals, which can be produced by slow freezing or annealing. However, with biological materials, when crystals are too large they may break the cell walls, and that leads to less-than-ideal freeze drying results. To prevent this, the freezing is done rapidly. For materials that tend to precipitate, annealing can să fie utilizat . Acest proces implică înghețarea rapidă, apoi creșterea temperaturii produsului pentru a permite creșterea cristalelor .

Faza de uscare primară (sublimare)
A doua fază a uscării înghețate este uscarea primară (sublimare), în care presiunea este scăzută și se adaugă căldură la material pentru ca apa să se sublimatim . viteza de vid sublimare . Condensatorul rece oferă o suprafață pentru ca vaporul de apă să adere și să se solidifice {{2} Vapor . Aproximativ 95% din apa din material este eliminată în această fază . Uscarea primară poate fi un proces lent . prea multă căldură poate modifica structura materialului .}

Faza de uscare secundară (adsorbție)
Faza finală a uscării înghețate este uscarea secundară (adsorbție), în timpul căreia sunt îndepărtate moleculele de apă legate ionic . prin creșterea temperaturii mai mari decât în ​​faza de uscare primară, legăturile sunt rupte între material și moleculele de apă {3. materialele uscate de congelare păstrează o structură poroasă {{3 { rupt cu un gaz inert înainte ca materialul să fie sigilat . Majoritatea materialelor pot fi uscate la 1-5% umiditate reziduală .

Probleme de evitat în timpul uscării înghețate
Încălzirea produsului prea ridicat la temperatură poate provoca topire înapoi sau prăbușire a produsului
Supraîncărcarea condensatorului cauzată de prea mult vapori care lovește condensatorul .
Prea multă creare de vapori
Prea multă suprafață
O zonă prea mică de condensator
Refrigerare insuficientă
Vapori sufocare - vaporii este produs cu un ritm mai rapid decât poate trece prin portul de vapori, portul dintre camera produsului și condensator, creând o creștere a presiunii camerei .
Termeni importanți de uscare a înghețului
Iată câțiva termeni importanți de uscare înghețată . Pentru o listă cuprinzătoare, consultați pagina noastră de terminologie de uscare înghețată .

Punct eutectic sau temperatură eutectică
Este punctul în care produsul există doar în faza solidă, reprezentând temperatura minimă de topire . nu toate produsele au un punct eutectic sau pot exista mai multe puncte eutectice .

Temperatura critică
În timpul uscării înghețate, temperatura maximă a produsului înainte de calitatea acestuia se degradează prin topire sau prăbușire .