دستگاه فریز درایر خشک کن انجمادی چگونه کار میکند؟

در این دستگاه ابتدا فشار محفظه خشک کن به چندین بار، افزایش یافته و دمای آن نیز کاهش می یابد در نتیجه مولکولهای آب در داخل بافت محصول منجمد شده و آماده خروج میشوند.

خشک کن انجمادی مواد را در زیر نقطه سه گانه خنک می کند تا اطمینان حاصل شود که تصعید به جای ذوب شدن اتفاق می افتد. این امر فرم فیزیکی مواد را حفظ می کند. یخ خشک کن به راحتی بلورهای یخ بزرگ را خشک می کند که می تواند با انجماد آهسته یا بازپخت تولید شود.

یخ خشک کن در سه فاز کار می کند:
1- انجماد

2- خشک کردن اولیه (تععید)

3- خشک کردن ثانویه (جذب)

خشک کردن انجمادی مناسب می تواند زمان خشک شدن را تا 30 درصد کاهش دهد.

.

فاز 1: فاز انجماد

نموداری که نشان می دهد یک خشک کن انجمادی چگونه کار می کند و فشار و دمای خشک کردن انجمادی ایده آل چقدر است
این بحرانی ترین مرحله است. فریز خشک کن ها از روش های مختلفی برای انجماد یک محصول استفاده می کنند.

انجماد را می توان در فریزر، حمام سرد (فریزر پوسته ای) یا در قفسه ای در فریز خشک کن انجام داد.

خشک کن انجمادی مواد را در زیر نقطه سه گانه خنک می کند تا اطمینان حاصل شود که تصعید به جای ذوب شدن اتفاق می افتد. این امر فرم فیزیکی مواد را حفظ می کند.

یخ خشک کن به راحتی بلورهای یخ بزرگ را خشک می کند که می تواند با انجماد آهسته یا بازپخت تولید شود. با این حال، در مورد مواد بیولوژیکی، زمانی که کریستال ها بیش از حد بزرگ هستند، ممکن است دیواره های سلولی را بشکنند، و این منجر به نتایج کمتر از ایده آل خشک شدن انجمادی می شود. برای جلوگیری از این امر، انجماد به سرعت انجام می شود.

برای موادی که تمایل به رسوب دارند، می توان از بازپخت استفاده کرد. این فرآیند شامل انجماد سریع و سپس افزایش دمای محصول برای رشد کریستال ها است.

فاز 2: خشک کردن اولیه (تصعید)

مرحله دوم خشک کردن اولیه (تععید) است که در آن فشار کم شده و حرارت به مواد اضافه می شود تا آب تصعید شود.

وکیوم خشک کن فریز کن سرعت تصعید را افزایش می دهد. کندانسور سرد خشک کن انجمادی سطحی را برای چسبیدن و جامد شدن بخار آب فراهم می کند. کندانسور همچنین از پمپ خلاء در برابر بخار آب محافظت می کند.

در این مرحله حدود 95 درصد از آب موجود در ماده حذف می شود.

خشک کردن اولیه می تواند یک فرآیند کند باشد. گرمای بیش از حد می تواند ساختار مواد را تغییر دهد.

فاز 3: خشک کردن ثانویه (جذب)

این مرحله نهایی خشک کردن ثانویه (جذب) است که طی آن مولکول های آب متصل به یون حذف می شوند.

با افزایش دما نسبت به مرحله خشک کردن اولیه، پیوند بین ماده و مولکول های آب شکسته می شود.

مواد منجمد خشک شده ساختار متخلخل خود را حفظ می کنند.

پس از اتمام فریز خشک کن، خلاء را می توان با گاز بی اثر قبل از آب بندی مواد شکست.

اکثر مواد را می توان تا 1-5٪ رطوبت باقیمانده خشک کرد.

مشکلات خشک کن انجمادی که باید از آن اجتناب کنید:

• – گرم کردن بیش از حد محصول در دمای بالا می تواند باعث ذوب شدن یا فروپاشی محصول شود
  – اضافه بار کندانسور ناشی از برخورد بخار بیش از حد به کندانسور.
  – ایجاد بخار بیش از حد
  – سطح بیش از حد
  – منطقه کندانسور خیلی کوچک است
  – تبرید ناکافی
  – خفگی بخار – بخار با سرعتی سریعتر از آن که بتواند از طریق دریچه بخار، درگاه بین محفظه محصول و کندانسور عبور کند، تولید می شود و باعث افزایش فشار محفظه می شود.