Технологія сублімаційного сушіння

Технологія сублімаційного сушіння, один з методів збереження матеріалу від псування і псування, полягає в тому, щоб заздалегідь заморозити речовину, що містить багато вологи, а потім сублімувати тверду воду безпосередньо за умови вакууму, а сама речовина при заморожуванні залишається в шельфі льоду, тому після сушіння не змінюється. Тверда вода поглинає тепло під час сублімації, в результаті чого температура самого продукту падає і сповільнюється швидкість сублімації. Для того, щоб збільшити швидкість сублімації і скоротити час сушіння, продукт повинен бути належним чином нагрітий. Вся сушка проводиться при більш низькій температурі. Переваги

А, сублімаційне сушіння проводиться при низькій температурі, тому воно особливо підходить для багатьох теплочутливих речовин. Такі як білки, мікроорганізми і подібні не будуть денатурувати або втрачати біологічну життєздатність. Тому він широко використовується в медицині. 2. При сушінні при низькій температурі деякі леткі компоненти в речовині втрачаються дуже мало, що підходить для деяких хімічних продуктів, медикаментів і сушіння продуктів харчування. 3. Під час процесу сублімаційного сушіння ріст мікроорганізмів і роль ферментів не може здійснюватися, тому вихідні властивості можуть підтримуватися. 4. Через сушіння в замороженому стані обсяг практично не змінюється, зберігається вихідна структура, і явище концентрації не відбудеться. 5. Висушена речовина швидко і повністю розчиняється після додавання води, і майже відразу повертається до початкових властивостей. 6. Оскільки сушіння проводиться під вакуумом, кисню дуже мало, тому деякі легко окислюються речовини захищені. 7. Сушіння може усунути більше 95-99% води, так що продукт може зберігатися протягом тривалого часу без псування після сушіння. Таким чином, сублімаційна сушка широко використовується у фармацевтичній промисловості, харчовій промисловості, наукових дослідженнях та інших галузях. Застосування Сублімаційна сушка продуктів повинна здійснюватися в певному пристрої. Цей пристрій називається вакуумною сушаркою для заморожування, яку називають ліофілізатором. Ліофілізатор розділений на чотири основні частини: холодильну систему, вакуумну систему, систему опалення та систему управління. За структурою він складається з ліофілізованої коробки або сушильної коробки, конденсатора або конденсатора водяної пари, морозильної камери, вакуумного насоса та клапанів та електричних компонентів управління. Ліофілізована коробка являє собою високотемпературну та низькотемпературну коробку, яку можна охолодити приблизно до -40 ° C і нагріти приблизно до + 50 ° C. Це також закритий контейнер, який можна перекачувати у вакуум. Це основна частина ліофілізатора. Продукти, які потрібно ліофілізувати, розміщуються на шаруватому шарі металевої пластини в коробці, заморожуються та нагріваються під вакуумом для сублімації та сушіння води у виробі. Конденсатор також є вакуумним герметичним контейнером. Усередині нього є велика поверхня поверхні адсорбційної поверхні металу. Температура поверхні адсорбції може бути знижена до -40 ° C, і ця низька температура може підтримуватися постійно. Функція конденсатора полягає у заморожуванні водяної пари, сублімованої продуктами в ліофілізованій коробці, та адсорбуванні її на поверхні металу. Ліофілізатор, конденсатор, вакуумна труба та клапан разом із вакуумним насосом утворюють вакуумну систему ліофілізатора. Вакуумна система не вимагає витоку повітря. Вакуумний насос є важливою частиною вакуумної системи для встановлення вакууму. Вакуумна система має важливе значення для швидкої сублімації та сушіння продукту. Холодильна система складається з морозильної камери, ліофілізованої коробки та труб всередині конденсатора. Морозильна камера може бути двома наборами, незалежними один від одного, або набір може використовуватися разом. Функція морозильної камери полягає в охолодженні ліофілізованої коробки та конденсатора для створення та підтримання низької температури, необхідної для їх роботи. Він має два методи: пряме охолодження та непряме охолодження. Система опалення має різні способи нагрівання для різних ліофілізованих сушарок. Деякі використовують метод прямого електричного нагрівання; деякі використовують проміжне середовище для нагрівання, а насос безперервно циркулює проміжне середовище. Функція системи опалення полягає в нагріванні продукту в ліофілізованій коробці, щоб волога в продукті безперервно сублімувалася і відповідала зазначеним вимогам до залишкової вологи. Система управління складається з різних контрольних вимикачів, приладів регулювання індикаторів (див. Малюнок 1) і деяких автоматичних пристроїв тощо. Вона може бути відносно простою або дуже складною. Як правило, ліофільно-сушильні машини з вищим ступенем автоматизації мають більш складні системи управління. Функція системи управління полягає в ручному або автоматичному керуванні ліофільно-сушильною машиною, маніпулюванні нормальною роботою машини та сублімаційному висушуванні необхідних продуктів. Процедура ліофілізації полягає в наступному: перед ліофілізацією продукти, які потрібно ліофілізувати, поділяють на відповідні контейнери, зазвичай скляні пляшки або ампули, кількість наповнення повинна бути рівномірною, а поверхня випаровування повинна бути якомога більшою і тоншою; потім помістіть їх у металеву пластину, яка підходить під розмір ліофілізованої коробки. Перед упаковкою ліофілізовану коробку охолоджують порожньою, а потім продукт поміщають в ліофілізовану коробку для попереднього заморожування. Перед вакуумуванням конденсатор повинен бути змушений працювати заздалегідь відповідно до швидкості охолодження морозильної камери конденсатора. При вакуумуванні конденсатор повинен досягти температури близько -40 ° C. Після того, як ступінь вакууму досягне певного значення (зазвичай він повинен досягати ступеня вакууму вище 100uHg), продукт в коробці можна нагріти. Як правило, нагрівання здійснюється в два етапи. Перший етап нагрівання не призводить до того, що температура продукту перевищує температуру температури температури температури соплавлення. Після того, як волога в продукті в основному висохне, проводиться другий етап нагрівання. У цей час продукт можна швидко підняти до заданої максимальної температури. Сублімаційне сушіння може бути завершене після того, як максимальна температура підтримується протягом декількох годин. Це пов 'язано з кількістю продукту в кожній пляшці, загальною кількістю, формою і специфікацією скляної ємності, типом продукту, кривою ліофілізації і продуктивністю машини. Після ліофілізації сухе і стерильне повітря слід помістити в сушильну піч, а потім підключити і закупорити якомога швидше, щоб запобігти повторному поглинанню вологи в повітрі. У процесі ліофілізації температура продукту і пластинчастого шару, температура конденсатора і ступінь вакууму порівнюються з часом, щоб намалювати криву, яка називається кривою ліофілізації. Як правило, температура - ордината, а час - абсциса. Сублімаційне сушіння різних продуктів використовують різні криві ліофілізації. Коли один і той же продукт використовує різні криві ліофілізації, якість продукту також відрізняється, і крива ліофілізації також пов 'язана з продуктивністю ліофілізатора. Тому різні продукти та різні ліофілізатори застосовують різні криві ліофілізації.