La liofilització consisteix a eliminar l'aigua lliure i part de l'aigua lligada adsorbida a l'espai de la gelosia sòlida en un entorn de buit a baixa temperatura. Per tant, el procés de liofilització generalment es divideix en cinc passos, és a dir, precongelació, assecat per sublimació (o assecat de la primera etapa), assecat analític (o assecat de la segona etapa), judici final i eliminació del producte.
Fabricant d'equips de liofilització d'aliments: precongelació de productes
Aquesta etapa té principalment un paper fix per assecar el producte. Aquest és un pas extremadament crític, perquè si no es maneja correctament, provocarà molts problemes d'emmotllament del producte o problemes de qualitat. Per tant, cal controlar estrictament el temps de precongelació, la temperatura i el grau de buit, però en la producció real, els factors que influeixen en el grau de buit sovint s'ignoren en el procés de precongelació. La temperatura de precongelació es troba generalment a 5 graus per sota del punt de congelació, també conegut com a temperatura del punt eutèctic, o 10 ~ 15 graus per sota de la temperatura del punt eutèctic. El punt de salt de temperatura en aquest procés és la temperatura de precongelació adequada. Quan la temperatura arribi a la temperatura de liofilització, mantingueu-la durant un període de temps. El temps de precongelació no està fixat i es pot congelar completament en 2-3 hores, que depèn de la càrrega del producte, l'àrea de la placa i les propietats del medi de transferència de calor.
Fabricants d'equips de liofilització d'aliments: assecat per sublimació de productes
És el procés principal de liofilització, principalment per sublimar el gel del material, però per garantir que el gel no es dissol, la pressió de vapor saturat al punt de congelació del material és més alta que el vapor al voltant del gel. Per tant, cal eliminar ràpidament el vapor d'aigua generat i reposar contínuament la calor necessària per a la sublimació. La temperatura i la pressió esdevenen els principals factors que influeixen en aquest procés. El primer és la temperatura durant l'assecat per sublimació, que s'ha de fixar per sota del punt eutèctic. La velocitat de sublimació és més ràpida prop del punt eutèctic. Durant el procés de sublimació, la interfície entre la capa seca i la capa congelada del producte sòlid disminuirà gradualment amb el temps. Quan la interfície entre la capa seca i la capa congelada desapareix (la capa congelada desapareix), l'augment de temperatura del producte en aquest moment és significativament més ràpid que abans que desaparegui la capa congelada. Segons el procés de producció del producte, s'ha d'allargar durant diverses hores per assegurar-se que totes les capes congelades dins del producte desapareixen.
Fabricants d'equips de liofilització d'aliments: assecat analític de productes
Després de l'assecat per sublimació, tots els cristalls de gel del material deixaran molts forats, però encara quedarà al voltant del 10% d'aigua no congelada. Per assecat analític entenem reduir aquesta part d'aigua i mantenir-la al voltant d'un 2%, que funciona en materials d'assecat. La temperatura més alta d'aquesta etapa s'ha de determinar segons les propietats del producte i el contingut d'humitat requerit del producte acabat, però la temperatura es pot augmentar adequadament per reduir el contingut d'humitat. En l'etapa de re-assecat, la pressió d'aireació s'ha d'augmentar adequadament per conduir la calor. Per accelerar la velocitat d'assecat i escurçar el temps, es pot restaurar l'alt buit quan la temperatura del producte arriba completament a la temperatura establerta pel medi de transferència de calor.
Fabricant d'equips de liofilització d'aliments: judici final de liofilització
En funcionament real, el temps final de l'assecat analític es pot jutjar en funció dels fenòmens següents:
(1) La temperatura del producte és bàsicament coherent amb la temperatura del bastidor de calefacció i es manté durant un període de temps.
(2) La pressió al forn d'assecat i la pressió a la trampa freda tendeixen a ser consistents i es mantenen durant un període de temps.
(3) Pressió del forn. La temperatura de la trampa freda torna bàsicament a l'índex quan l'equip es descarrega i es manté durant un període de temps.
(4) Quan la vàlvula entre el forn d'assecat i el condensador està tancada, el grau de buit del forn d'assecat augmenta en menys de 5 Pa (0,05 bar) en dos minuts per jutjar que la liofilització ha acabat. .
Fabricant d'equips de liofilització d'aliments: paràmetres de disseny de corbes de liofilització
La corba de liofilització es pot dividir en sentit ampli i estret. La corba estreta de liofilització es refereix a la corba de la relació entre la temperatura del forn de liofilització i el temps. En un sentit ampli, la corba de liofilització es refereix a la corba de relació entre la temperatura del producte, la temperatura de la placa (prestatatge), la temperatura del condensador (trampa freda), el grau de buit i el temps durant el procés de liofilització, tal com es mostra a la figura següent. Normalment, la temperatura i la pressió són les ordenades, i el temps és l'abscissa. Només controlant exhaustivament els paràmetres de cada etapa del procés de liofilització es poden obtenir productes d'alta qualitat. La corba de liofilització no només és la base per al funcionament manual de l'assecador de congelació, sinó també la base per al control automàtic del funcionament de la liofilització.
