Suszenie sublimacyjne

Suszenie w niskiej temperaturze, zwane również liofilizacją, to trzyetapowy proces: zamrażanie produktu, obniżanie temperatury, a następnie usuwanie lodu metodą sublimacji. Ze względu na niską temperaturę przetwarzania jakość nawodnionego produktu jest znakomita. Pozwala to zachować pierwotny kształt produktu.

Zamrażarki składają się z trzech głównych części: ·

Produkt wstępnie zamrożony jest umieszczany w hermetycznej komorze suszenia. Pompa próżniowa zmniejsza ciśnienie powietrza wewnątrz komory, aż do osiągnięcia ciśnienia od 1 do 0,5 mbar. W warunkach próżni proces parowania zamarzniętej wody rozpoczyna się już od -50 do -40°C. Para wodna jest następnie odsysana z komory suszenia przez pompę próżniową i kierowana do skraplacza znajdującego się za komorą. W tak zwanej pułapce lodowej, schłodzonej do temperatury co najmniej -70°C, para wodna osadza się na wężownicy chłodzącej jako lód. W pierwszej fazie suszenia większość wilgoci jest usuwana z produktu.

W przypadku wielu artykułów spożywczych po suszeniu wstępnym następuje suszenie wtórne. Proces ten usuwa więcej wilgoci resztkowej poprzez obniżenie poziomu podciśnienia do 0,01 mbar lub niższego przy jednoczesnym podniesieniu temperatury powyżej punktu zamarzania. Następnie komora suszenia jest wentylowana do ciśnienia atmosferycznego. Do wentylacji wykorzystuje się suche powietrze lub gaz obojętny, aby suchy produkt nie był w stanie absorbować wilgoci z powietrza otoczenia. Na koniec suchy produkt o zawartości wody od jednego do czterech procent jest usuwany w celu dalszego przetworzenia.

Suszenie sublimacyjne nie jest możliwe bez próżni, ponieważ nie można go przeprowadzić przy ciśnieniu otoczenia. Zwykle wymaga ciśnienia poniżej 1 mbar. Próżnia jest stosowana podczas sublimacji w suszeniu pierwotnym. Odgrywa również rolę podczas desorpcji w suszeniu wtórnym. Ponadto pompy próżniowe są używane do blokad powietrza wlotowego i wylotowego w suszarkach ciągłego mrożenia. Podstawowe zastosowania suszenia w warunkach zamrożenia obejmują procesy biologiczne (np. bakterie i drożdże) i biomedyczne (np. przeszczepy chirurgiczne), przetwarzanie żywności (np. kawa) oraz konserwację.

Zamrażanie umożliwia delikatne usuwanie wody z produktów, takich jak artykuły spożywcze lub wrażliwe substancje farmaceutyczne. Bez podgrzewania produktów przeznaczonych do suszenia. Ma to kilka zalet: można zachować ważne składniki i aromaty, a właściwości produktu pozostają niezmienione. W ten sposób wysuszone substancje można później łatwo nawilżyć. W idealnych przypadkach nawet nawodniona, mrożona żywność nie powinna być w stanie rozpoznać różnicy między żywnością suchą i świeżą.

Suszenie w niskiej temperaturze zwykle wymaga ciśnienia poniżej 1 mbar. W zastosowaniach przemysłowych rotacyjne łopatkowe pompy próżniowe smarowane olejem w połączeniu ze wspomaganiem próżniowym są opłacalnym rozwiązaniem wszędzie tam, gdzie pompowane są rozpuszczalniki niekorozyjne. Jeśli chodzi o farmaceutyczne osuszanie sublimacyjne, najlepszym rozwiązaniem są suche śrubowe pompy próżniowe . Łączą zasadę pracy na sucho z możliwością czyszczenia na miejscu (CIP). Dwustopniowe rotacyjne łopatkowe pompy próżniowe smarowane olejem są stosowane do osuszania w laboratoriach na zimno. Spiralne pompy próżniowe stanowią doskonałą suchą alternatywę.

Pompy próżniowe R5 w połączeniu ze wspomaganiem próżniowym doskonale nadają się do zastosowań przemysłowych obejmujących rozpuszczalniki niekorozyjne. Na przykład w branży spożywczej preferowane jest to połączenie. W przypadku zamrażania produktów farmaceutycznych, COBRA jest generatorem próżniowym preferowanym ze względu na zasadę pompowania na sucho oraz możliwość czyszczenia na miejscu (Clean-in-Place, CIP). COBRA można stosować ze wspomaganiem próżniowym lub bez niego, w zależności od potrzeb. Do zastosowań laboratoryjnych preferowana jest smarowana olejem pompa ZEBRA. Jeśli potrzebne jest rozwiązanie suche, FOSSA jest doskonałą alternatywą.

Pompy próżniowe Busch są stosowane na całym świecie do osuszania sublimacyjnego artykułów spożywczych, takich jak owoce, zupy i makaron. Nasze pompy COBRA, R5 wspomaganie próżniowe służą do suszenia sublimacyjnego kawy rozpuszczalnej, która jest trudnym zastosowaniem ze względu na ryzyko przeniesienia kawy do pomp próżniowych. Służą również do liofilizacji wrażliwych biologicznie substancji aktywnych w przemyśle farmaceutycznym i biofarmaceutycznym. Bardziej egzotycznym zastosowaniem jest suszenie zniszczonych przez wodę starych książek i zwojów. Pompy próżniowe Busch były nawet używane do suszenia statku typu longship. Który został wydobyty z dna jeziora, gdzie była zakopana od wieków.

Na następnej stronie podsumowaliśmy wszystkie aspekty, które należy wziąć pod uwagę przy zakupie systemu próżniowego.

Liofilizacja pozwala na przykład usunąć wodę z artykułów spożywczych. Bez podgrzewania lub długiego procesu suszenia, które prowadzą do utraty wartości odżywczych, substancji aromatycznych i witamin.

Stosowanie techniki liofilizacji pod próżnią nie ma zasadniczo wpływu na te istotne składniki. Ekstrahowanie wody za pomocą tej metody powoduje nieznaczną zmianę wewnętrznej struktury produktu. W idealnym przypadku rehydratacji produkt liofilizowany niemal nie odbiega od świeżej żywności.

Typowymi przykładami liofilizowanych produktów spożywczych są kawa i inne napoje rozpuszczalne, przyprawy oraz owoce w mieszankach musli. Zdarza się, że produkty liofilizowane trafiają nawet do przestrzeni kosmicznej. Jako istotne składniki pożywienia dla astronautów.

Nasze rozwiązania

Liofilizacja to szczególnie łagodny proces usuwania wody z delikatnych produktów. W związku z tym idealnie nadaje się do suszenia substancji farmaceutycznych, takich jak antybiotyki, szczepionki lub bakterie. Produkty te – w suchej formie – mogą być łatwiej transportowane, a jednocześnie się bardziej stabilne.

Woda przeznaczona do usunięcia przechodzi bezpośrednio ze stanu stałego w gazowy. Umożliwia to jej ekstrahowanie bez podgrzewania i uszkadzania substancji. Również właściwości produktu nie ulegają zmianie.

Nasze rozwiązania