Ліофільна сушка (ліофилізація, кріодессікація) є процесом дегідратації і використовується для тривалого зберігання швидкопсувних продуктів. Продукцію, оброблену таким способом можна не тільки тривалий час зберігати, а й зручно транспортувати. Використання ліофільного обладнання в медицині дозволяє зберегти біологічні продукти від розпаду і забезпечити їх фізичну і біологічну цінність на багато років. Ліофілізація заснована на заморожуванні продукції і зниженні тиску, що впливає ззовні. Таким чином вода переходить із замороженого твердого стану відразу в газоподібний.
Сублімаційне сушіння було винайдене ще в 1906 році в Парижі електрофізіологом Жаком-Арсье д'Арссовалем. У даній розробці активну участь також брав його асистент Фредерік Бордас. У 1911 році сублімаціонну сушку вперше використовували для зберігання вірусу сказу, що дозволило вченим активно і плідно в подальшому розробити першу в історії вакцину від сказу.
Сучасне обладнання для сублімації було розроблено ще під час Другої світової війни. Завдяки цій технології вдалося врятувати велику кількість поранених солдатів. За допомогою субліматору з США в Європу доставляли сироватку крові. Раніше до застосування такого обладнання кров псувалася під час транспортування і в госпіталі привозився непридатний для переливання матеріал. Спочатку лиофільна сушка була розроблена з комерційною метою, щоб забезпечити сироватці хімічну стабільність і життєздатність без необхідності її охолодження. Після цього сублімацію почали активно використовувати для зберігання антибіотиків пеніцилінового ряду. Як виявилося, саме цей метод став займати важливу роль в збереженні біологічних речовин. На сьогоднішній день сушка сублімації застосовується для консервації і обробки широкого спектру речовин. Ця методика незамінна в таких галузях, як: харчова, фармакологічна, лабораторна тощо. Ліофільні обладнання використовують навіть для відновлення важливих паперів і документів, пошкоджених водою; при підготовці опадів річкового дна для вуглеводневої дослідження; при виготовленні флаконів тощо.
Як і будь-яка інша технологія сублімація ділиться на етапи, які повинні дотримуватися в суворій черговості. Таких етапів налічується всього лише чотири:
I. Підготовка речовини або продукту до сушіння;
II. Замороження;
III. Первинна стадія сушіння;
IV. Вторинна стадія сушіння.
Даний етап також можна назвати попередньою обробкою продукту. У нього можуть входити концентрація продуктів, модифікація їх складу, зниження розчинника з високим тиском пару або збільшення площі поверхні продукту. Шматки продукту можна поштучно заморожувати для перекладу розчинника у вільний стан до стадії сушки.
У лабораторних умовах заморозку в основному проводять методом приміщення матеріалу в спеціальну колбу і її обертання в ванні, яка називається - «shell freezer». Перебуваючи у ванні колби обертаються і матеріал тонким шаром заморожується на її стінках. Таким чином площа поверхні продукту збільшується, і сушка відбувається набагато швидше.
Замороження більшого масштабу відбувається в Ліофільному обладнанні. Тут матеріал охолоджують до рівня нижче його потрійної точки. Потрійною точкою називається період заморожування, коли рідина, що знаходиться в речовині може одночасно перебувати відразу в трьох фазах: рідкій, твердій і газоподібній. Дана особливість гарантує сублімацію, а не плавлення на наступних етапах обробки. Утворені при заморожуванні великі кристали краще піддаються сублімації. Щоб вийшли такі кристали, потрібно або проводити заморозку досить довго або підвищувати і знижувати температуру в циклічному порядку. При обробці харчової продукції (м'ясні продукти, ягоди, водорості) або інших матеріалів структура яких є картатій такий тип заморозки не підходить. Якщо зазначені продукти заморожувати повільно у них порушується текстура і знижується поживна цінність. Тому такі матеріали повинні заморожувати швидко. Це виключить утворення кристалів взагалі. Етап заморозки відноситься до найважливіших фаз всього процесу сублімації. При неправильному підході в цій фазі продукт надалі стане непридатним.
На цій фазі тиск знижують до декількох мілібар і доставляють до висушуваної продукції точно таку ж кількість тепла, за рахунок якого і відбудеться сублімація льоду. При первинному етапі сушіння продукту йде близько 95% рідини. Займає цей процес досить багато часу. На великих виробництвах на первинне сушіння може йти кілька днів. Прискорення процесу недоцільно, т. я. велика кількість тепла різко порушує структуру і пошкоджує матеріал.
Тиск в камері можна контролювати за допомогою частково утвореного вакууму, який спрямований на прискорення сушки. Конденсаторна холодна камера і конденсаторні пластинки впливають на вторинну заморозку рідини. Конденсатор не впливає на заморозку продукції, він запобігає потраплянню пара в вакуумну помпу. Конденсатор зазвичай має при роботі температуру менш -50 ° C.
На цій фазі видаляються незаморожені молекули рідини. Лід піддався сублімації ще на попередньому етапі сушіння. Ліофілізація тут регулюється ізотермами адсорбції матеріалу. Температурне середовище при вторинному сушінні вище, ніж при першій стадії і може бути навіть вище 0 ° C. На даному етапі виключені будь-які фізико-хімічні процеси, які могли утворитися між молекулами води і замороженою речовиною. Тиск на вторинній стадії сушки знижують, що дає можливість стимулювати десорбції. Але, існує окрема група продуктів в процесі сушіння, у яких тиск необхідно підвищити.
Коли процес сублімації вважається повністю завершеним вакуумне середовище, створене в робочій камері руйнується під впливом інертних газів. Далі висушений продукт герметизують.
Кінцевий вміст води в продукті після сублімації може становити максимум 4%.
Замовити послугу ліофільної сушки задоволення недешеве. Якщо вам постійно необхідно проводити сушку будь-яких продуктів, то вигідніше придбати своє обладнання. У довгостроковій перспективі це набагато вигідніше, ніж постійно користуватися послугами інших компаній. Адже це регулярні розтрати. Ви зможете з упевненістю і легкістю стежити за всіма процесами, яким піддається ваша продукція і гарантувати її якість.
«ТЕН24» виготовляє сублімаційне обладнання тільки за індивідуальним кресленням. Таким чином ви отримаєте не який-небудь стандартний апарат функції якого можуть вас задовольняти в повному обсязі, а створити сушку з усіма необхідними саме вам функціями і характеристиками. Ціна на обладнання буде залежати від складності конструкції і технічних характеристик, тому про конкретні розцінки мови йти не може. Точна вартість буде вказана після складання креслення, яке ви можете надати самі або замовити у нас. Крім цього, ви завжди можете замовити у нас електронагрівачі для сушки і отримати необхідну консультацію з будь-якого питання пов'язаного з наданим нами обладнанням. Зв'яжіться з нашими менеджерами по телефону або замовте на сайті послугу зворотного зв'язку, і ми з задоволенням обговоримо всі ваші запитання. На основі ваших вимог технолог створить креслення і тільки після його затвердження ми приступимо до виробництва субліматору. Устаткування поставляється з повним пакетом документів і буде відповідати вимогам ГОСТ. Ми дорожимо своєю репутацією тому гарантуємо якість виготовлених і виробів, що постачаються.
Дивитися усі статі