تقنية التجفيف بالتجميد ، إحدى طرق منع المادة من التلف والتدهور ، هي تجميد المادة التي تحتوي على الكثير من الرطوبة مقدمًا ، ثم تسامي الماء الصلب مباشرة تحت حالة الفراغ ، وتبقى المادة نفسها في الجرف الجليدي عند التجميد ، لذلك لا يتغير بعد التجفيف. يمتص الماء الصلب الحرارة أثناء التسامي ، مما يتسبب في انخفاض درجة حرارة المنتج نفسه وإبطاء سرعة التسامي. من أجل زيادة سرعة التسامي وتقصير وقت التجفيف ، يجب تسخين المنتج بشكل صحيح. يتم التجفيف بالكامل عند درجة حرارة منخفضة.
المزايا أ ، يتم التجفيف بالتجميد عند درجة حرارة منخفضة ، لذلك فهو مناسب بشكل خاص للعديد من المواد الحساسة للحرارة. مثل البروتينات والكائنات الحية الدقيقة وما شابه ذلك لن تفسد أو تفقد الحيوية البيولوجية. لذلك ، يتم استخدامه على نطاق واسع في الطب. 2. عند التجفيف في درجة حرارة منخفضة ، تفقد بعض المكونات المتطايرة في المادة القليل جدًا ، وهو مناسب لبعض المنتجات الكيميائية والأدوية وتجفيف الطعام. 3. أثناء عملية التجفيف بالتجميد ، لا يمكن تنفيذ نمو الكائنات الحية الدقيقة ودور الإنزيمات ، لذلك يمكن الحفاظ على الخصائص الأصلية. 4. بسبب التجفيف في الحالة المجمدة ، يكون الحجم دون تغيير تقريبًا ، ويتم الحفاظ على الهيكل الأصلي ، ولن تحدث ظاهرة التركيز. 5. تذوب المادة المجففة بسرعة وبشكل كامل بعد إضافة الماء ، وتعود على الفور تقريبًا إلى الخصائص الأصلية. 6. نظرًا لأن التجفيف يتم في الفراغ ، فهناك القليل جدًا من الأكسجين ، لذلك تتم حماية بعض المواد المؤكسدة بسهولة. 7. يمكن أن يقضي التجفيف على أكثر من 95-99 ٪ من الماء ، بحيث يمكن تخزين المنتج لفترة طويلة دون تدهور بعد التجفيف. لذلك ، يستخدم تجميد التجفيف على نطاق واسع في صناعة الأدوية ، وصناعة الأغذية ، والبحث العلمي وغيرها من القطاعات. التطبيق يجب إجراء تجفيف المنتجات بالتجميد في جهاز معين. يسمى هذا الجهاز مجفف تجميد الفراغ ، ويشار إليه باسم مجفف بالتجميد. ينقسم المجفف بالتجميد إلى أربعة أجزاء رئيسية: نظام التبريد ، ونظام الفراغ ، ونظام التدفئة ، ونظام التحكم. وفقًا للهيكل ، يتكون من صندوق مجفف بالتجميد أو صندوق تجفيف ، ومكثف أو مكثف بخار الماء ، وفريزر ، ومضخة فراغ وصمامات ، ومكونات تحكم كهربائية. الصندوق المجفف بالتجميد عبارة عن صندوق درجة حرارة عالية ومنخفضة يمكن تبريده إلى حوالي -40 درجة مئوية وتسخينه إلى حوالي + 50 درجة مئوية. وهو أيضًا حاوية مغلقة يمكن ضخها في فراغ. إنه الجزء الرئيسي من المجفف بالتجميد. يتم وضع المنتجات التي تحتاج إلى التجفيف بالتجميد على طبقة الألواح المعدنية ذات الطبقات في الصندوق ، ويتم تجميدها وتسخينها تحت الفراغ لتسامي وتجفيف الماء في المنتج. المكثف هو أيضا حاوية مختومة فراغ. يوجد سطح امتزاز معدني كبير بداخله. يمكن تخفيض درجة حرارة سطح الامتزاز إلى -40 درجة مئوية ، ويمكن الحفاظ على درجة الحرارة المنخفضة هذه باستمرار. تتمثل وظيفة المكثف في تجميد بخار الماء المتسامي بواسطة المنتجات الموجودة في الصندوق المجفف بالتجميد وامتصاصه على السطح المعدني. تشكل آلة التجفيف بالتجميد والمكثف وأنبوب التفريغ والصمام ، جنبًا إلى جنب مع مضخة التفريغ ، نظام التفريغ الخاص بجهاز التجفيف بالتجميد. لا يتطلب نظام التفريغ أي تسرب للهواء. تعتبر مضخة التفريغ جزءًا مهمًا من نظام التفريغ لإنشاء فراغ. نظام التفريغ ضروري للتسامي السريع وتجفيف المنتج. يتكون نظام التبريد من فريزر وصندوق مجفف بالتجميد وأنابيب داخل المكثف. يمكن أن يكون الفريزر مجموعتين مستقلتين عن بعضهما البعض ، أو يمكن استخدام مجموعة معًا. تتمثل وظيفة الفريزر في تبريد الصندوق المجفف بالتجميد والمكثف لتوليد درجة الحرارة المنخفضة المطلوبة لتشغيلهما والحفاظ عليها. لها طريقتان: التبريد المباشر والتبريد غير المباشر. يحتوي نظام التسخين على طرق تسخين مختلفة لمجففات مختلفة مجففة بالتجميد. يستخدم البعض طريقة التسخين الكهربائي المباشر ؛ يستخدم البعض وسيطًا متوسطًا للتدفئة ، وتقوم المضخة بتدوير الوسط الوسيط باستمرار. تتمثل وظيفة نظام التسخين في تسخين المنتج في الصندوق المجفف بالتجميد بحيث يتم تصعيد الرطوبة في المنتج باستمرار وتفي بمتطلبات الرطوبة المتبقية المحددة. يتكون نظام التحكم من مفاتيح تحكم مختلفة ، وأدوات ضبط المؤشرات (انظر الشكل 1) وبعض الأجهزة الأوتوماتيكية ، وما إلى ذلك. يمكن أن يكون بسيطًا أو معقدًا جدًا. بشكل عام ، تحتوي آلات التجفيف بالتجميد ذات درجة أعلى من الأتمتة على أنظمة تحكم أكثر تعقيدًا. تتمثل وظيفة نظام التحكم في التحكم يدويًا أو تلقائيًا في آلة التجفيف بالتجميد ، والتعامل مع التشغيل العادي للآلة ، وتجفيف المنتجات المطلوبة بالتجميد. إجراء التجفيف بالتجميد هو كما يلي: قبل التجفيف بالتجميد ، يتم تقسيم المنتجات التي تحتاج إلى التجفيف بالتجميد إلى حاويات مناسبة ، وعادة ما تكون زجاجات أو أمبولات زجاجية ، ويجب أن تكون كمية التعبئة موحدة ، ويجب أن يكون سطح التبخر كبيرًا ورقيقًا قدر الإمكان ؛ ثم وضعها في لوحة معدنية مناسبة لحجم الصندوق المجفف بالتجميد. قبل التعبئة ، يتم تبريد الصندوق المجفف بالتجميد فارغًا ، ثم يتم وضع المنتج في الصندوق المجفف بالتجميد للتجميد المسبق. قبل التنظيف بالمكنسة الكهربائية ، يجب عمل المكثف مسبقًا وفقًا لسرعة تبريد ثلاجة المكثف. عند التنظيف بالمكنسة الكهربائية ، يجب أن يصل المكثف إلى درجة حرارة حوالي -40 درجة مئوية. بعد أن تصل درجة الفراغ إلى قيمة معينة (عادة يجب أن تصل إلى درجة فراغ أعلى من 100uHg) ، يمكن تسخين المنتج الموجود في الصندوق. بشكل عام ، يتم التسخين في خطوتين. الخطوة الأولى للتسخين لا تجعل درجة حرارة المنتج تتجاوز درجة حرارة نقطة الانصهار المشترك. بعد أن تكون الرطوبة في المنتج جافة بشكل أساسي ، يتم تنفيذ الخطوة الثانية من التسخين. في هذا الوقت ، يمكن رفع المنتج بسرعة إلى درجة الحرارة القصوى المحددة. يمكن إكمال التجفيف بالتجميد بعد الحفاظ على درجة الحرارة القصوى لعدة ساعات. يتعلق الأمر بكمية المنتج في كل زجاجة ، والمبلغ الإجمالي ، وشكل ومواصفات الحاوية الزجاجية ، ونوع المنتج ، ومنحنى التجميد وأداء الماكينة. بعد التجفيف بالتجميد ، يجب وضع الهواء الجاف والمعقم في فرن التجفيف ، ثم التوصيل والختم في أقرب وقت ممكن لمنع إعادة امتصاص الرطوبة في الهواء. في عملية التجفيف بالتجميد ، تتم مقارنة درجة حرارة المنتج وطبقة اللوحة ودرجة حرارة المكثف ودرجة الفراغ مع وقت رسم منحنى ، وهو ما يسمى منحنى التجميد. عموما ، درجة الحرارة هي الإحداثية والوقت هو abscissa. تستخدم منتجات التجفيف المختلفة منحنيات مختلفة للتجميد. عندما يستخدم نفس المنتج منحنيات ليوفيليزاتيون مختلفة ، ونوعية المنتج هو أيضا مختلفة ، ويرتبط منحنى ليوفيليزاتيون أيضا لأداء ليوفيليزير. ولذلك ، منتجات مختلفة ومختلفة ليوفيليزيرس تطبيق منحنيات ليوفيليزاتيون مختلفة.