Máquina de liofilización al vacío de alimentos de cuatro anillosEl principio de funcionamiento se basa en el mecanismo de transferencia de calor y masa a baja temperatura y baja presión, y a través de tres etapas de congelación, sublimación y análisis, el agua en los alimentos se transforma directamente de estado sólido a Estado gaseoso, logrando así el secado. La siguiente es una descripción detallada de su principio básico de funcionamiento:
I. fase de precongelación: humedad congelada, forma fija
Objetivo: congelar el agua libre en los alimentos en hielo sólido para evitar la ampollas, contracción o movimiento de solutos del producto debido a la evaporación del agua durante el secado posterior, asegurando que la morfología del producto después del secado sea consistente con la anterior al secado.
Operación:
Los alimentos se colocan en el estante de la liofilización y la temperatura cae por debajo del punto Eutéctico (el punto Eutéctico de los diferentes alimentos es diferente y debe determinarse experimentalmente).
La temperatura de precongelación suele ser de 5 - 10 grados Celsius más baja que el punto Eutéctico y se mantiene durante aproximadamente 2 horas para garantizar que el agua esté completamente congelada.
Puntos clave:
La tasa de precongelación afecta el tamaño de los cristales de hielo: la congelación rápida produce cristales de hielo finos, que se disuelven rápidamente pero se subliman lentamente después del secado; La congelación lenta produce cristales de hielo gruesos, que se subliman rápidamente pero se disuelven lentamente.
Es necesario seleccionar la tasa de precongelación adecuada de acuerdo con las características de los alimentos para equilibrar la eficiencia de secado y la calidad del producto.
II. fase de secado de sublimación: el hielo se sublima directamente en vapor de agua
Objetivo: en un ambiente de vacío, el hielo sólido se sublima directamente en vapor de agua y se recoge a través de la condensación de trampas frías para lograr la eliminación de agua.
Operación:
Active la bomba de vacío y reduzca la presión de la Cámara de liofilización a 13 - 130 Pa (ajustada a las características de los alimentos).
El calentamiento del estante proporciona el calor necesario para la sublimación, lo que hace que los cristales de hielo se subliman gradualmente desde la superficie hacia el Interior.
El vapor de agua se difunde a la trampa fría a través de la capa seca y se condensa en Hielo.
Puntos clave:
Control de temperatura:
La temperatura de la parte congelada debe estar por debajo del punto de fusión común para evitar el derretimiento.
La temperatura de la parte seca debe ser inferior a la temperatura de desintegración (para evitar que el producto se derrumbe o se queme).
Control de presión:
La máquina de liofilización de cuatro anillos adopta el método sin mezcla de gas para controlar con precisión la presión, y la fluctuación de presión se controla dentro de ± 1pa para evitar la oxidación y contaminación de los materiales.
Los equipos tradicionales suelen utilizar el método de mezcla de gas, con fluctuaciones de presión de ± 5 - 7pa, lo que puede afectar la calidad del producto.
Tasa de sublimación:
Se ve afectado por factores como la temperatura del estante, el espesor del producto y la conductividad térmica de la capa seca.
El equipo de cuatro anillos logra una sublimación eficiente optimizando la configuración del hardware (como la puerta acrílica de aviación de alta transparencia, la tecnología de circulación de medios intermedios) y el sistema de control inteligente (algoritmo PLC + idp).
III. fase de secado analítico: eliminación de la humedad residual
Objetivo: eliminar el agua no congelada adsorbida en la pared capilar y los grupos polares después de la primera fase de secado para evitar el crecimiento microbiano y las reacciones químicas.
Operación:
Aumentar la temperatura del estante (generalmente a 30 - 50 ° c) para reducir aún más la presión del sistema.
El agua residual se mueve a la superficie a través de la difusión y se sublima, y es capturada por la trampa fría.
Puntos clave:
Es necesario controlar estrictamente la temperatura y el tiempo para evitar el sobrecalentamiento o colapso del producto.
Máquina de liofilización al vacío de alimentos de cuatro anillosA través del monitoreo y registro en tiempo real del vacío, la temperatura de la trampa fría y otros parámetros, se garantiza que el análisis y el secado sean completos.