Как работает лиофильная сушка

Лиофильная/сублимационная сушка относится к одному из способов подготовки пищевых продуктов к длительному хранению. Сущность процесса заключается в заморозке продукции нарезанной кусочками до очень низких температур. При этом продукт питания полностью поддают обезвоживанию методом возгонки жидкости с состояния льда непосредственно в пар. Фаза перехода в жидкое состояние исключена. Такой процесс можно обеспечить только в вакуумной среде.

Прежде чем подробно приступить к изучению процесса лиофильной сушки следует уточнить, что работа эта трудоемкая и дорогая. Но использование данного способа для сушки мяса, овощей и другой пищевой продукции позволит длительное время сохранять качественную еду, не утрачивая ее полезных свойств.


Как работает лиофильная сушка от компании ТЭН 24


Три основных этапа сушки вымораживанием

Сублимационная сушка происходит в три этапа, причем первым и наиболее важным является этап замораживания. При правильном вымораживании может сократить время сушки на 30%.

Фаза замораживания

Существуют различные способы заморозки продукта. Замораживание может быть произведено в морозильной камере или на полке непосредственно в лиофильной сушилке. Заморозка обеспечивает сублимацию, а не плавление. Это позволяет сохранить продукту свою физическую форму.

Сублимационную сушку легче всего осуществить с использованием крупных кристаллов льда, которые можно получить путем медленного замораживания или отжига. Однако с биологическими материалами, когда кристаллы слишком велики, могут разрушаться их клеточные стенки, что приводит к неидеальным результатам сублимационной сушки. Чтобы предотвратить это, замораживание следует проводить быстро. Для продуктов, у которых жидкость (сок) имеет тенденцию выпадать в осадок, можно использовать отжиг. Этот процесс включает быстрое замораживание, а затем повышение температуры продукта, чтобы позволить кристаллам расти.

Первичная фаза сушки (сублимации)

Вторая фаза сублимационной сушки — это первичная сушка (сублимация), при которой давление понижается и к материалу добавляется тепло для сублимации жидкости. Вакуум ускоряет сублимацию. Холодный конденсатор обеспечивает поверхность для прилипания и отверждения водяного пара. Конденсатор также защищает вакуумный насос от водяного пара. Около 95% воды в продукте удаляется на этой стадии. Первичная сушка может быть медленным процессом. Излишне высокая температура может изменить структуру тканей продукта.

Фаза вторичной сушки (адсорбции)

Завершающей фазой сублимационной сушки является вторичная сушка (адсорбция), во время которой удаляются молекулы воды с ионной связью. Повышая температуру выше, чем в фазе первичной сушки, связи между продуктом и молекулами воды разрываются. Лиофилизированные продукты сохраняют пористую структуру. После завершения процесса сублимационной сушки вакуум может быть нарушен инертным газом до того, как продукт будет герметизирован. Большинство материалов можно высушить до 1-5% остаточной влаги.

Проведение лиофильной сушки требует наличия сложного оборудования и соблюдения точной поочередности нескольких условий. В первую очередь необходимо точно подобрать уровень вакуума, на качество сублимации будет влиять еще и размер и форма продукта. От этого зависит длительность всего процесса сушки.


Как работает лиофильная сушка от компании ТЭН 24


Этапы включения в работу всех элементов сублиматора

Предварительно замороженный продукт помещаем на панели тележки и устанавливаем ее в сублиматор. Соединяем панель с подачей теплового носителя, температура которого должна составлять 30 градусов Цельсия. Сублимационный шкаф закрываем. Затем включаем в работу вакуумный насос и компрессорную холодильную установку. К конденсатору подводим воду, после чего в работу должен быть включен насос и компрессор. На данном этапе в сублиматоре наблюдается выделение большого количества пара из-за взаимодействия замороженного продукта и теплового носителя, который всю свою тепловую энергию отдает панелям с продуктами питания. Образовавшийся пар переходит в десублиматор, в котором происходит намораживание воды на змеевик. Образовавшийся газ удаляется за счет вакуумного насоса.

Принцип работы холодильной установки с компрессором. Тепловой носитель при низкой температуре находится в состоянии газа и при помощи компрессора удаляется из испарителя, а затем поступает в конденсаторный отдел. Здесь уже взаимодействуют змеевики, которые охлаждаются подводимой водой, и паром. Пар при этом начинает конденсировать и проходит через дроссельный винт, при выходе из которого происходит испарение.

Пищевые продукты, замороженные до -50 градусов Цельсия, в процессе сушки должны подвергаться давлению в 0,03 мм.рт.ст.

Продукты, которые подвергли лиофильной сушке, сохраняют свои вкусовые, ароматические и полезные свойства, очень мало весят и могут длительно сохраняться. Они не утрачивают энергетическую ценность, витамины, белки.

Важные условия сублимационной сушки

Вот несколько важных условий сублимационной сушки, которые важно соблюдать во избежание невозвратимых процессов.

  • Эвтектическая точка или эвтектическая температура — точка, в которой продукт существует только в твердой фазе, представляет собой минимальную температуру плавления. Не все продукты имеют эвтектическую точку, а некоторые наоборот имеют сразу эвтектических точек.
  • Критическая температура — во время сублимационной сушки не должна превышаться максимально разрешенная температура нагрева для определенного продукта иначе пострадает его качество, и структура ухудшится в результате расплавления или разрушения.

Лиофилизированные продукты чрезвычайно гигроскопичны и чтобы предотвратить регидратацию от атмосферного воздействия после сублимационной сушки, их необходимо герметично закрывать в контейнерах или специальных пакетах. Сублимационные сушилки могут быть сконфигурированы с возможностью «остановки» для проведения герметизации продукта пока он находится под частичным вакуумом внутри устройства.

У компании «ТЭН24» вы можете приобрести сублимационные сушки любых параметров по индивидуальному заказу. Также мы отдельно можем подобрать уже для существующих сублиматоров нагревательные элементы. Оставляйте заявку на сайте, и мы свяжемся с вами для уточнения всех данных.





Возврат к списку


.