Η λυοφιλοποίηση είναι η απομάκρυνση του ελεύθερου νερού και μέρους του δεσμευμένου νερού που έχει προσροφηθεί στο διάκενο του στερεού πλέγματος σε περιβάλλον κενού χαμηλής θερμοκρασίας. Επομένως, η διαδικασία λυοφιλοποίησης χωρίζεται γενικά σε πέντε στάδια, δηλαδή προκατάψυξη, ξήρανση με εξάχνωση (ή ξήρανση πρώτου σταδίου), αναλυτική ξήρανση (ή ξήρανση δεύτερου σταδίου), κρίση τελικού σημείου και αφαίρεση προϊόντος.
Κατασκευαστής εξοπλισμού ξήρανσης τροφίμων με κατάψυξη: προκατάψυξη προϊόντων
Αυτό το στάδιο παίζει κυρίως σταθερό ρόλο για να στεγνώσει το προϊόν. Αυτό είναι ένα εξαιρετικά κρίσιμο βήμα, γιατί εάν δεν αντιμετωπιστεί σωστά, θα προκαλέσει πολλά προβλήματα χύτευσης του προϊόντος ή προβλήματα ποιότητας. Επομένως, είναι απαραίτητο να ελέγχεται αυστηρά ο χρόνος προκατάψυξης, η θερμοκρασία και ο βαθμός κενού, αλλά στην πραγματική παραγωγή, οι παράγοντες που επηρεάζουν το βαθμό κενού συχνά αγνοούνται στη διαδικασία προκαταψύξεως. Η θερμοκρασία πριν από την κατάψυξη είναι γενικά εντός 5 μοιρών κάτω από το σημείο πήξης, επίσης γνωστή ως θερμοκρασία ευτηκτικού σημείου, ή 10 ~ 15 βαθμούς κάτω από τη θερμοκρασία του ευτηκτικού σημείου. Το σημείο άλματος θερμοκρασίας σε αυτή τη διαδικασία είναι η κατάλληλη θερμοκρασία προ-κατάψυξης. Όταν η θερμοκρασία φτάσει στη θερμοκρασία λυοφιλίωσης, διατηρήστε τη για ένα χρονικό διάστημα. Ο χρόνος προκατάψυξης δεν είναι σταθερός και μπορεί να παγώσει πλήρως σε 2-3 ώρες, κάτι που εξαρτάται από το φορτίο του προϊόντος, την περιοχή της πλάκας και τις ιδιότητες του μέσου μεταφοράς θερμότητας.
Κατασκευαστές εξοπλισμού ξήρανσης τροφίμων με ψύξη: ξήρανση προϊόντων με εξάχνωση
Είναι η κύρια διαδικασία της ξήρανσης με κατάψυξη, κυρίως για την εξάχνωση του πάγου στο υλικό, αλλά για να διασφαλιστεί ότι ο πάγος δεν διαλύεται, η πίεση κορεσμένων ατμών στο σημείο πήξης του υλικού είναι υψηλότερη από τον ατμό γύρω από τον πάγο. Επομένως, είναι απαραίτητο να απομακρύνετε γρήγορα τους παραγόμενους υδρατμούς και να ανανεώνετε συνεχώς τη θερμότητα που απαιτείται για την εξάχνωση. Η θερμοκρασία και η πίεση γίνονται οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν αυτή τη διαδικασία. Το πρώτο είναι η θερμοκρασία κατά την ξήρανση με εξάχνωση, η οποία πρέπει να ρυθμιστεί κάτω από το ευτηκτικό σημείο. Η ταχύτητα εξάχνωσης είναι ταχύτερη κοντά στο ευτηκτικό σημείο. Κατά τη διαδικασία εξάχνωσης, η διεπαφή μεταξύ του ξηρού στρώματος και του κατεψυγμένου στρώματος στο στερεό προϊόν θα μειωθεί σταδιακά με την πάροδο του χρόνου. Όταν η διεπαφή μεταξύ του ξηρού στρώματος και του κατεψυγμένου στρώματος εξαφανίζεται (το κατεψυγμένο στρώμα εξαφανίζεται), η αύξηση της θερμοκρασίας του προϊόντος αυτή τη στιγμή είναι σημαντικά ταχύτερη από ό,τι πριν εξαφανιστεί το κατεψυγμένο στρώμα. Σύμφωνα με τη διαδικασία παραγωγής του προϊόντος, θα πρέπει να παραταθεί για αρκετές ώρες για να εξασφαλιστεί ότι όλα τα παγωμένα στρώματα μέσα στο προϊόν εξαφανίζονται.
Κατασκευαστές εξοπλισμού ξήρανσης τροφίμων με ψύξη: αναλυτική ξήρανση προϊόντων
Μετά την ξήρανση της εξάχνωσης, όλοι οι κρύσταλλοι πάγου στο υλικό θα αφήσουν πολλές τρύπες, αλλά θα παραμείνει περίπου το 10% του μη παγωμένου νερού. Με τον όρο αναλυτική ξήρανση, εννοούμε να μειώσουμε αυτό το μέρος του νερού και να το διατηρήσουμε περίπου στο 2%, το οποίο λειτουργεί σε υλικά ξήρανσης. Η υψηλότερη θερμοκρασία αυτού του σταδίου θα πρέπει να προσδιορίζεται σύμφωνα με τις ιδιότητες του προϊόντος και την απαιτούμενη περιεκτικότητα σε υγρασία του τελικού προϊόντος, αλλά η θερμοκρασία μπορεί να αυξηθεί κατάλληλα για να μειωθεί η περιεκτικότητα σε υγρασία. Στο στάδιο της επαναξήρανσης, η πίεση αερισμού πρέπει να αυξηθεί κατάλληλα για τη μεταφορά θερμότητας. Προκειμένου να επιταχυνθεί η ταχύτητα στεγνώματος και να μειωθεί ο χρόνος, μπορεί να αποκατασταθεί το υψηλό κενό όταν η θερμοκρασία του προϊόντος φτάσει πλήρως τη θερμοκρασία που έχει οριστεί από το μέσο μεταφοράς θερμότητας.
Κατασκευαστής εξοπλισμού λυοφιλοποίησης τροφίμων: τελική κρίση λυοφιλοποίησης
Στην πραγματική λειτουργία, ο χρόνος λήξης της αναλυτικής ξήρανσης μπορεί να κριθεί με βάση τα ακόλουθα φαινόμενα:
(1) Η θερμοκρασία του προϊόντος είναι βασικά συνεπής με τη θερμοκρασία της σχάρας θέρμανσης και διατηρείται για ένα χρονικό διάστημα.
(2) Η πίεση στον φούρνο ξήρανσης και η πίεση στην παγίδα κρύου τείνουν να είναι συνεπείς και διατηρούνται για κάποιο χρονικό διάστημα.
(3) Πίεση φούρνου. Η θερμοκρασία παγίδας κρύου επιστρέφει βασικά στον δείκτη όταν ο εξοπλισμός εκφορτώνεται και διατηρείται για ένα χρονικό διάστημα.
(4) Όταν η βαλβίδα μεταξύ του φούρνου ξήρανσης και του συμπυκνωτή είναι κλειστή, ο βαθμός κενού του φούρνου ξήρανσης αυξάνεται κατά λιγότερο από 5 Pa (0,05 bar) εντός δύο λεπτών για να κριθεί ότι η λυοφιλίωση έχει τελειώσει .
Κατασκευαστής εξοπλισμού λυοφιλοποίησης τροφίμων: παράμετροι σχεδίασης καμπύλης λυοφιλοποίησης
Η καμπύλη λυοφιλοποίησης μπορεί να χωριστεί σε ευρεία και στενή έννοια. Η στενή καμπύλη λυοφιλοποίησης αναφέρεται στην καμπύλη της σχέσης μεταξύ της θερμοκρασίας του φούρνου λυοφιλοποίησης και του χρόνου. Με μια ευρεία έννοια, η καμπύλη λυοφιλοποίησης αναφέρεται στην καμπύλη σχέσης μεταξύ της θερμοκρασίας του προϊόντος, της θερμοκρασίας της πλάκας (ράφι), της θερμοκρασίας του συμπυκνωτή (ψυχρή παγίδα), του βαθμού κενού και του χρόνου κατά τη διάρκεια της διαδικασίας λυοφιλοποίησης, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Συνήθως, η θερμοκρασία και η πίεση είναι οι τεταγμένες και ο χρόνος είναι η τετμημένη. Μόνο με τον πλήρη έλεγχο των παραμέτρων κάθε σταδίου της διαδικασίας λυοφιλίωσης μπορούν να ληφθούν προϊόντα υψηλής ποιότητας. Η καμπύλη λυοφιλοποίησης δεν είναι μόνο η βάση για τη χειροκίνητη λειτουργία του λυοφιλτηρίου, αλλά και η βάση για τον αυτόματο έλεγχο της λειτουργίας του ξηραντηρίου ψύξης.
