La liofilización consiste en eliminar el agua libre y parte del agua unida adsorbida en el espacio de la red sólida en un ambiente de vacío a baja temperatura. Por lo tanto, el proceso de liofilización generalmente se divide en cinco pasos, a saber, precongelación, secado por sublimación (o secado de primera etapa), secado analítico (o secado de segunda etapa), evaluación del punto final y eliminación del producto.
Fabricante de equipos de liofilización de alimentos: precongelación de productos.
Esta etapa juega principalmente un papel fijo para secar el producto. Este es un paso extremadamente crítico, porque si no se maneja adecuadamente, causará muchos problemas de moldeo o de calidad del producto. Por lo tanto, es necesario controlar estrictamente el tiempo de precongelación, la temperatura y el grado de vacío, pero en la producción real, los factores que influyen en el grado de vacío a menudo se ignoran en el proceso de precongelación. La temperatura de precongelación generalmente está entre 5 grados por debajo del punto de congelación, también conocida como temperatura del punto eutéctico, o entre 10 y 15 grados por debajo de la temperatura del punto eutéctico. El punto de salto de temperatura en este proceso es la temperatura de precongelación adecuada. Cuando la temperatura alcance la temperatura de liofilización, manténgala durante un período de tiempo. El tiempo de precongelación no es fijo y se puede congelar completamente en 2-3 horas, lo que depende de la carga del producto, el área de la placa y las propiedades del medio caloportador.
Fabricantes de equipos de liofilización de alimentos: secado por sublimación de productos.
Es el proceso principal de liofilización, principalmente para sublimar el hielo en el material, pero para garantizar que el hielo no se disuelva, la presión del vapor saturado en el punto de congelación del material es mayor que el vapor alrededor del hielo. Por lo tanto, es necesario eliminar rápidamente el vapor de agua generado y reponer continuamente el calor necesario para la sublimación. La temperatura y la presión se convierten en los principales factores que influyen en este proceso. La primera es la temperatura durante el secado por sublimación, que debe fijarse por debajo del punto eutéctico. La velocidad de sublimación es más rápida cerca del punto eutéctico. Durante el proceso de sublimación, la interfaz entre la capa seca y la capa congelada en el producto sólido disminuirá gradualmente con el tiempo. Cuando desaparece la interfaz entre la capa seca y la capa congelada (la capa congelada desaparece), el aumento de temperatura del producto en este momento es significativamente más rápido que antes de que desapareciera la capa congelada. Según el proceso de elaboración del producto, se debe extender por varias horas para lograr que desaparezcan todas las capas congeladas del interior del producto.
Fabricantes de equipos de liofilización de alimentos: secado analítico de productos.
Después del secado por sublimación, todos los cristales de hielo del material dejarán muchos agujeros, pero aún quedará aproximadamente un 10% de agua sin congelar. Por secado analítico nos referimos a reducir esta parte de agua y mantenerla en aproximadamente un 2%, lo que funciona para secar materiales. La temperatura más alta de esta etapa debe determinarse de acuerdo con las propiedades del producto y el contenido de humedad requerido del producto terminado, pero la temperatura se puede aumentar adecuadamente para reducir el contenido de humedad. En la etapa de nuevo secado, es necesario aumentar adecuadamente la presión de aireación para conducir el calor. Para acelerar la velocidad de secado y acortar el tiempo, se puede restablecer el alto vacío cuando la temperatura del producto alcanza por completo la temperatura establecida por el medio de transferencia de calor.
Fabricante de equipos de liofilización de alimentos: valoración del punto final de liofilización
En funcionamiento real, el tiempo de finalización del secado analítico se puede juzgar en función de los siguientes fenómenos:
(1) La temperatura del producto es básicamente consistente con la temperatura de la rejilla de calentamiento y se mantiene durante un período de tiempo.
(2) La presión en el horno de secado y la presión en la trampa de frío tienden a ser constantes y se mantienen durante un período de tiempo.
(3) Presión del horno. La temperatura de la trampa de frío básicamente regresa al índice cuando el equipo se descarga y se mantiene por un período de tiempo.
(4) Cuando se cierra la válvula entre el horno de secado y el condensador, el grado de vacío del horno de secado aumenta menos de 5 Pa (0.05 bar) en dos minutos para juzgar que la liofilización ha terminado. .
Fabricante de equipos de liofilización de alimentos: parámetros de diseño de la curva de liofilización
La curva de liofilización se puede dividir en sentido amplio y estricto. La curva estrecha de liofilización se refiere a la curva de la relación entre la temperatura y el tiempo del horno de liofilización. En un sentido amplio, la curva de liofilización se refiere a la curva de relación entre la temperatura del producto, la temperatura de la placa (estante), la temperatura del condensador (trampa fría), el grado de vacío y el tiempo durante el proceso de liofilización, como se muestra en la figura siguiente. Generalmente, la temperatura y la presión son las ordenadas y el tiempo la abscisa. Sólo controlando exhaustivamente los parámetros de cada etapa del proceso de liofilización se pueden obtener productos de alta calidad. La curva de liofilización no solo es la base para el funcionamiento manual del liofilizador, sino también la base para el control automático del funcionamiento del liofilizador.
