การอบแห้งแบบแช่แข็งคืออะไร?
การอบแห้งแบบแช่แข็งคืออะไร?
การอบแห้งแบบแช่แข็ง (หรือที่เรียกว่า lyophilization) เป็นกระบวนการกำจัดน้ำโดยทั่วไปใช้เพื่อรักษาวัสดุที่เน่าเสียง่ายโดยมีเป้าหมายในการยืดอายุการเก็บรักษาและ/หรือเตรียมการสำหรับการขนส่ง . การอบแห้งการอบแห้งโดยการแช่แข็ง (ลดความดัน
การอบแห้งแบบแช่แข็งทำงานอย่างไร?
การอบแห้งแช่แข็งเกิดขึ้นในสามขั้นตอน:
หนาวจัด
การอบแห้งหลัก (การระเหิด)
การอบแห้งทุติยภูมิ (การดูดซับ)
การอบแห้งการแช่แข็งที่เหมาะสมสามารถลดเวลาการอบแห้งได้ 30%
ขั้นตอนการแช่แข็ง
การแช่แข็งเป็นขั้นตอนที่สำคัญที่สุดของการอบแห้งการแช่แข็งและมีวิธีการมากมายสำหรับมัน . การแช่แข็งสามารถทำได้ในช่องแช่แข็ง, อ่างแช่เย็น (ช่องแช่แข็งเปลือกหอย) หรือบนชั้นวางของเครื่องเป่า freeze . การระบายความร้อนของวัสดุด้านล่าง แบบฟอร์ม .
การอบแห้งแบบแช่แข็งนั้นง่ายที่สุดที่จะทำได้โดยใช้ผลึกน้ำแข็งขนาดใหญ่ซึ่งสามารถผลิตได้โดยการแช่แข็งช้าหรือการหลอม . อย่างไรก็ตามด้วยวัสดุชีวภาพเมื่อผลึกมีขนาดใหญ่เกินไปพวกเขาอาจทำลายผนังเซลล์ ใช้ . กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการแช่แข็งอย่างรวดเร็วจากนั้นเพิ่มอุณหภูมิผลิตภัณฑ์เพื่อให้ผลึกเติบโต .
ขั้นตอนการอบแห้งหลัก (การระเหิด)
การอบแห้งระยะที่สองของการแช่แข็งคือการอบแห้งขั้นต้น (การระเหิด) ซึ่งความดันลดลงและเพิ่มความร้อนลงในวัสดุเพื่อให้น้ำ sublimate . ความเร็วสูญญากาศ sublimation . เครื่องปรับอากาศเย็นให้พื้นผิว ไอ . ประมาณ 95% ของน้ำในวัสดุจะถูกลบออกในเฟสนี้ . การอบแห้งหลักอาจเป็นกระบวนการที่ช้า . ความร้อนมากเกินไปสามารถเปลี่ยนโครงสร้างของวัสดุ .}}
ขั้นตอนการอบแห้งทุติยภูมิ (การดูดซับ)
เฟสสุดท้ายของการอบแห้งการแช่แข็งคือการอบแห้งทุติยภูมิ (การดูดซับ) ในระหว่างที่โมเลกุลของน้ำที่ถูกผูกไว้กับไอออนถูกลบออก . โดยการเพิ่มอุณหภูมิที่สูงกว่าในขั้นตอนการอบแห้งหลัก หักด้วยก๊าซเฉื่อยก่อนที่วัสดุจะถูกปิดผนึก . วัสดุส่วนใหญ่สามารถทำให้แห้งที่ 1-5% ความชื้นตกค้าง .
ปัญหาที่ต้องหลีกเลี่ยงในระหว่างการอบแห้งแช่แข็ง
การให้ความร้อนแก่ผลิตภัณฑ์ที่สูงเกินไปอาจทำให้เกิดการหลอมละลายหรือการล่มสลายของผลิตภัณฑ์
การโอเวอร์โหลดคอนเดนเซอร์ที่เกิดจากไอมากเกินไปที่ตีคอนเดนเซอร์ .
การสร้างไอมากเกินไป
พื้นที่ผิวมากเกินไป
เล็กเกินไปพื้นที่คอนเดนเซอร์
เครื่องทำความเย็นไม่เพียงพอ
การสำลักไอ - ไอถูกผลิตในอัตราที่เร็วกว่าที่จะผ่านพอร์ตไอพอร์ตระหว่างห้องผลิตภัณฑ์และคอนเดนเซอร์ทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของความดันในห้อง .
เงื่อนไขการอบแห้งที่สำคัญแช่แข็ง
นี่คือเงื่อนไขการอบแห้งการแช่แข็งที่สำคัญบางประการ . สำหรับรายการที่ครอบคลุมดูหน้าคำศัพท์การอบแห้งการแช่แข็งของเรา .
จุดยูเทคติกหรืออุณหภูมิยูเทคติก
เป็นจุดที่ผลิตภัณฑ์มีอยู่ในเฟสของแข็งเท่านั้นซึ่งแสดงถึงอุณหภูมิหลอมละลายขั้นต่ำ . ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดไม่ได้มีจุดยูเทคติกหรืออาจมีจุดยูเทคติกหลายจุด .}
อุณหภูมิวิกฤต
ในระหว่างการอบแห้งการแช่แข็งอุณหภูมิสูงสุดของผลิตภัณฑ์ก่อนที่คุณภาพจะลดลงโดยการละลายกลับหรือยุบ .
