동결 건조

동결 건조라고도 불리는 동결 건조는 3단계 공정으로，제품을 냉동하고 온도를 낮추며 승화에 의해 얼음을 제거하는 공정입니다. 가공에 사용되는 낮은 온도로 인해，재수화된 제품의 품질이 우수합니다. 그리고 제품의 원래 모양이 유지됩니다.

동결 건조기에는 세 가지 주요 부품이 있습니다. ·

사전 냉동된 제품을 밀폐된 건조 챔버에 배치합니다. 진공 펌프는 1 - 0.5 mbar의 압력에 도달할 때까지 챔버 내부의 공기 압력을 낮춥니다. 진공 상태에서 냉동수의 증발 공정은 섭씨 -50에서부터 -40°까지 시작됩니다. 그런 다음 수증기는 진공 펌프에 의해 건조 챔버에서 흡입되어 하단 응축기로 전달됩니다. 이 소위 아이스 트랩에서 최소 -70°C로 냉각된 수증기는 냉각 코일에 얼음으로 침전됩니다. 대부분의 수분은 이 1차 건조 단계에서 제품에서 제거됩니다.

많은 식품의 경우 1차 건조 후 2차 건조가 이루어집니다. 이 공정에서는 온도를 빙점 이상으로 올리는 동안 진공 레벨을 0.01 mbar 이하로 낮춰서 더 많은 잔여 수분을 제거합니다. 그런 다음，건조 챔버은 대기압으로 환기됩니다. 환기를 위해 건조 공기 또는 불활성 가스를 사용하여 건조 제품이 주변 공기로부터 수분을 흡수하지 못하게 합니다. 마지막으로，물 함량이 1% 내지 4%인 건조된 제품은 추가 처리를 위해 제거됩니다.

진공 없이는 측정 대기압에서 수행될수 없으므로 동결 건조가 불가능합니다. 일반적으로 1 mbar 미만의 압력을 필요로 합니다. 1차 건조에서 승화 중 진공이 사용됩니다. 또한 2차 건조 시 탈착 중에도 역할을 합니다. 또한 진공 펌프는 연속 동결 건조기의 입력 및 출력 공기 잠금장치에 사용됩니다. 동결 건조의 일차적인 응용에는 생물학적（예를 들어，박테리아 및 효모）및 생의학 공정（예를 들어，외과적 이식），식품 가공（예를 들어，커피）및 보존이 포함됩니다.

동결 건조를 통해 식품 또는 민감한 제약 물질과 같은 제품에서 물을 부드럽게 제거할 수 있습니다. 가열하지 않고 건조할 제품을 가열합니다. 이를 통한 여러 가지 장점이 있습니다. 중요한 성분과 향을 보존할 수 있으며 제품 특성은 변하지 않습니다. 따라서 동결 건조된 물질은 나중에 쉽게 재수화할 수 있습니다. 이상적인 경우，냉동 건조 식품과 신선 식품을 재수화할 때 차이가 있으면 안 됩니다.

동결 건조는 일반적으로 1mbar 미만의 압력을 필요로 합니다. 일반산업 어플리케이션의 경우, 진공 부스터와 결합된 윤활유 공급 로터리 베인 진공 펌프는 비부식성 솔벤트를 펌핑할 때마다 비용 효율적인 솔루션입니다 . 제약 동결 건조의 경우 건식 스크류 진공 펌프가 가장 적합한 솔루션입니다 . 건식 작동 원리와 내부 표면을 큰 분해 없이 자동으로 청소하는 방법인 CIP（Clean-in-Place의 가능성을 결합합니다. 윤활유 공급 2단 로터리 베인 진공 펌프는 실험실에서 동결 건조가 가능한 것으로 입증 되었습니다. 스크롤 진공 펌프는 탁월한 건식 대체품을 제공합니다.

진공 부스터와 결합된 R5 진공 펌프는 비부식성 솔벤트가 포함된 일반산업 어플리케이션에 매우 적합합니다. 예를 들어，식품 산업에서 이러한 조합이 선호되는 솔루션입니다. 제약 동결 건조의 경우 ，COBRA 는 건식 펌핑 원리와 내부 표면을 큰 분해 없이 자동으로 청소하는 방법인 CIPClean-in-Place의 가능성으로 인해 선택한 진공 발생기입니다. COBRA는 특정 요구에 따라 진공 부스터와 함께 또는 진공 부스터 없이 사용할 수 있습니다. 오일 윤활 ZEBRA는 실험실 응용 분야에 선호 됩니다. 건식 솔루션이 필요한 경우 FOSSA 는 훌륭한 대안입니다.

Busch（부쉬）진공 펌프는 과일，수프 및 국수와 같은 식품의 동결 건조를 위해 전 세계적으로 사용됩니다. 당사의 COBRA，R5및 진공 부스터는 인스턴트 커피를 동결 건조하는 데 사용되며，이는 진공 펌프로의 커피 운반의 위험으로 인해 harsh한 어플리케이션에서 활용됩니다. 또한 제약 및 생물의약품 산업에서 민감한 생물학적 활성 물질의 동결 건조에도 사용됩니다. 보다 이국적인 어플리케이션은 물에 손상된 오래된 책과 두루마리를 건조하는 것입니다. Busch（부쉬）진공 펌프는 장기 건조에도 사용되어 왔습니다. 후자는 수세기 동안 묻혀 있던 호수의 바닥에서 표면으로 가져왔습니다.

다음 페이지에서는 진공 시스템구매 시 고려해야 할 모든 측면을 요약했습니다.

예를 들어, 동결 건조를 활용하면 식품 및 음료에서 수분을 추출할 수 있습니다. 영양분, 방향족 물질 및 비타민 손실을 유발하는 가열 또는 장기 건조 공정을 거치지 않고.

진공 상태에서 동결 건조 기법을 활용하면 이러한 필수 영양소가 거의 영향을 받지 않습니다. 그리고 이러한 기법으로 수분을 추출하면 식품의 내부 구조가 거의 달라지지 않습니다. 이상적인 경우, 냉동 건조된 식품을 다시 수화하면 신선식품과 분간하기 어렵습니다.

커피 과립 및 인스턴트 음료뿐만 아니라 향신료, 과일을 섞은 뮤즐리 등이 냉동건조 식품의 대표적인 예입니다. 동결 건조 식품은 종종 우주로 보내지기도 합니다. 우주 비행사를 위한 식품의 필수적인 구성 요소로서.

Busch (부쉬) 솔루션

동결 건조는 민감한 제품에서 수분을 제거하기 위한 특히 부드러운 공정입니다. 그러므로 동결 건조는 항생제, 백신 또는 박테리아와 같은 제약 물질을 건조하는 데 매우 적합합니다. 건조 상태에서는 의약품 운송이 더 쉽고 동시에 더 안정적입니다.

제거할 수분은 고체에서 기체 상태로 직접 변합니다. 물질을 가열하거나 손상시키지 않고 추출할 수 있습니다. 그리고 제품의 특성도 변하지 않습니다.

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