Koje su metode brzog zamrzavanja za zamrzavanje sušilica?
Nakon odabira, ispiranja, oblikovanja i smješanja brzo zamrznutih sirovina u prethodnom procesu, mogu ući u fazu sušenja zamrzavanja. Prvi korak liofilizacije je zamrzavanje liofiliziranog materijala i smješavanje ladice s materijalom u liofilizator za brzo zamrzavanje (neki liofilizeri nemaju funkciju brzog zamrzavanja i potreban je brzi zamrzivač). Proces brzog zamrzavanja ima sljedeće vrste:
Metoda uranjanja: Materijal je uronjen u medij kao što su tekući dušik, tekući freon, slana otopina niske temperature za brzo zamrzavanje. Ova metoda se najbrže zamrzava.
Metoda hlađenja zraka: puhanje hladnog zraka u materijal kako bi se materijal zamrznuo na određenu temperaturu u određenom vremenu.
Izravna metoda hlađenja: Rashladno ili rashladno mjesto stavlja se u cijev za isparavanje kako bi se apsorbirala toplina materijala u svrhu hlađenja.
Metoda vakuum hlađenja: usisavanje se koristi za isparavanje vode u materijalu za uklanjanje topline, a rashladni materijal se hladi.
Bez obzira na usvojenu metodu, treba osigurati da se materijal zamrzne na određenu temperaturu u određenom vremenu bez znatnije deformacije.
Kako bi se osiguralo da je led u materijalu nesolubiliziran i izravno isparan (sublimacija), a para se kontinuirano uklanja kako bi se osigurala normalna sublimacija, vakuum u spremniku mora biti niži od zasićenog tlaka pare leda na određenoj temperaturi (ispod 610 Pa).
Hladna zamka koristi se za hvatanje vodene pare i smanjenje opterećenja vakuumske pumpe. Dizajn razumne hladne zamke neće uzrokovati neuspjeh vakuumske pumpe, a potrošnja energije je niska. Međutim, zahtjevi za dizajn rashladnog sustava i hladne zamke su strogi.
Kako se led nastavlja sublimirati, para se uklanja, a toplina materijala oduzima, tako da se temperatura materijala (temperatura leda) nastavlja smanjivati, tako da se smanjuje zasićeni tlak pare, a brzina sublimacije usporava. Kako bi se održala određena stopa sublimacije, potrebno je kontinuirano nadopunjavanje materijala toplinom. Premalo toplinskog dodatka će smanjiti stopu sublimacije. Ako se toplina doda prebrzo, to će uzrokovati otapanje leda, uzrokujući urušavanje i zamrzavanje materijala.
Budući da je proces sušenja zamrznute sušilice kompliciran, a raspon radnog stanja uzak, kvaliteta proizvoda osušenog zamrzavanjem degradirana je s blagom nepažnjom, pa je potreban automatski upravljački sustav. Dizajn automatskog upravljačkog sustava stroja za sušenje zamrzavanja zahtijeva jednostavan rad, počevši od materijala u gumb, brzo zamrzavanje vakuumske sublimacije i sušenje u jednom koraku, što potiče gašenje nakon završetka sušenja zamrzavanja. Relevantne točke kontrole temperature i tlaka treba pažljivo odabrati i pravilno kontrolirati. Korelaciju između brzog zamrzavanja, vakuuma i grijanja treba pravilno kontrolirati, a krivulju procesa postaviti za različite materijale.
