Лиофильная сушка (лиофилизация, криодессикация) является процессом дегидратации и используется для длительного хранения скоропортящихся продуктов. Продукцию, обработанную данным способом можно не только длительно сохранять, но и удобно транспортировать. Использование лиофильного оборудования в медицине позволяет сохранить биологические продукты от распада и обеспечить их физическую и биологическую ценность на многие годы. Лиофилизация основана на заморозке продукции и снижении давления, воздействующего извне. Таким образом вода переходит из замороженного твердого состояния сразу в газообразное.
Сублимационная сушка была изобретена еще в 1906 году в Париже электрофизиологом Жаком-Арсье д'Арссовалем. В данной разработке активное участие также принимал его ассистент Фредерик Бордас. В 1911 году сублимационную сушку впервые использовали для хранения вируса бешенства, что позволило ученым активно и плодотворно в последующем разработать первую в истории вакцину от бешенства.
Современное оборудование для сублимации было разработано еще во время Второй мировой войны. Благодаря этой технологии удалось спасти большое количество раненных солдат. С помощью сублиматоров из США в Европу доставляли сыворотку крови. Ранее до применения такого оборудования кровь портилась во время транспортировки и в госпитали привозился непригодный для переливания материал. Изначально лиофильная сушка была разработана с коммерческой целью, чтобы обеспечить сыворотке химическую стабильность и жизнеспособность без необходимости ее охлаждения. После этого сублимацию начали активно использовать для хранения антибиотиков пенициллинового ряда. Как оказалось, именно этот метод стал занимать важную роль в сохранении биологических веществ. На сегодняшний день сублимационная сушка применяется для консервации и обработки широкого спектра веществ. Эта методика незаменима в таких отраслях, как: пищевая, фармакологическая, лабораторная и т.д. Лиофильное оборудование используют даже для восстановления важных бумаг и документов, поврежденных водой; при подготовке осадков речного дна для углеводородного исследования; при изготовлении флаконов и т.д.
Как и любая другая технология сублимация делится на этапы, которые должны соблюдаться в строгой поочередности. Таковых этапов насчитывается всего лишь четыре:
I. Подготовка вещества или продукта к сушке;
II. Заморозка;
III. Первичная стадия сушки;
IV. Вторичная стадия сушки.
Данный этап также можно назвать предварительной обработкой продукта. В него могут входить концентрация продуктов, модификация их состава, снижение растворителя с высоким давлением пара или увеличение площади поверхности продукта. Куски продукта можно поштучно замораживать для перевода растворителя в свободное состояние до стадии сушки.
В лабораторных условиях заморозку в основном проводят методом помещения материала в специальную колбу и ее вращения в ванне, которая называется — «shell freezer». Находясь в ванне колбы вращаются и материал тонким слоем замораживается на ее стенках. Таким образом площадь поверхности продукта увеличивается, и сушка происходит намного быстрее.
Заморозка более крупного масштаба происходит в лиофильном оборудовании. Здесь материал охлаждают до уровня ниже его тройной точки. Тройной точкой называется период замораживания, когда жидкость, находящаяся в веществе может одновременно пребывать сразу в трех фазах: жидкой, твердой и газообразной. Данная особенность гарантирует сублимацию, а не плавление на следующих этапах обработки. Образовавшиеся при замораживании крупные кристаллы лучше поддаются возгонке. Чтобы получились такие кристаллы, нужно либо проводить заморозку достаточно долго или повышать и понижать температуру в цикличном порядке. При обработке пищевой продукции (мясные продукты, ягоды, водоросли) или иных материалов структура которых является клетчатой такой тип заморозки не подходит. Если указанные продукты замораживать медленно у них нарушается текстура и снижается питательная ценность. Поэтому такие материалы должны замораживаться быстро. Это исключит образование кристаллов вообще. Этап заморозки относится к самым важным фазам всего процесса сублимации. При неправильном подходе в этой фазе продукт в дальнейшем станет непригодным.
На этой фазе давление снижают до нескольких миллибар и доставляют к высушиваемой продукции точно такое же количество тепла, за счет которого и произойдет возгонка льда. При первичном этапе сушки продукта уходит около 95% жидкости. Занимает этот процесс достаточно много времени. На больших производствах на первичную сушку может уходить несколько дней. Ускорение процесса нецелесообразно, т. к. большое количество тепла, добавленное резко нарушает структуру и повреждает материал.
Давление в камере можно контролировать с помощью частично образованного вакуума, который направлен на ускорение сушки. Конденсаторная холодная камера и конденсаторные пластинки влияют на вторичную заморозку жидкости. Конденсатор не влияет на заморозку продукции, он предотвращает попадание пара в вакуумную помпу. Конденсатор обычно имеет при работе температуру менее -50°C.
На этой фазе удаляются незамороженные молекулы жидкости. Лед поддался возгонке еще на предыдущем этапе сушки. Лиофилизация здесь регулируется изотермами адсорбции материала. Температурная среда при вторичной сушке выше, чем при первой стадии и может быть даже выше 0°C. На данном этапе исключены любые физико-химические процессы, которые могли образоваться между молекулами воды и замороженным веществом. Давление на вторичной стадии сушки понижают, что дает возможность стимулировать десорбцию. Но, существует отдельная группа продуктов в процессе сушки, которых давление необходимо повысить.
Когда процесс сублимации считается полностью завершенным вакуумная среда, созданная в рабочей камере разрушается под воздействием инертных газов. Далее высушенный продукт герметизируют.
Конечное содержание воды в продукте после сублимации может составлять максимум 4%.
Заказывать услугу лиофильной сушки удовольствие недешевое. Если вам постоянно необходимо проводить сушку каких-либо продуктов, то выгодней приобрести свое оборудование. В долгосрочной перспективе это намного выгодней, чем постоянно пользоваться услугами других компаний. Ведь это регулярные растраты. Вы сможете с уверенностью и легкостью следить за всеми процессами, которым поддается ваша продукция и гарантировать ее качество.
«ТЭН24» изготавливает сублимационное оборудование только по индивидуальному чертежу. Таким образом вы получите не какой-либо стандартный аппарат функции которого могут вас удовлетворять не полностью, а создать сушку со всеми необходимыми именно вам функциями и характеристиками. Цена на оборудование будет зависеть от сложности конструкции и технических характеристик, поэтому о конкретных расценках речи идти не может. Точная стоимость будет указана после составления чертежа, который вы можете предоставить сами или заказать у нас. Помимо этого, вы всегда можете заказать у нас электронагреватели для сушки и получить необходимую консультацию по любому вопросу связанному с предоставленным нами оборудованием. Свяжитесь с нашими менеджерами по телефону или закажите на сайте услугу обратной связи, и мы с удовольствием оговорим все интересующие вас вопросы. На основе ваших требований технолог создаст чертеж и только после его утверждения мы приступим к производству сублиматора. Оборудование поставляется с полным пакетом документов и будет соответствовать требованиям ГОСТ. Мы дорожим своей репутацией поэтому гарантируем качество изготавливаемых и поставляемых изделий.
Возврат к списку