Sấy lạnh là gì?

may-say-SASAKI

Sấy lạnh là gì?

Sấy lạnh là gì? Nó hoạt động như thế nào?

 Sấy lạnh và bốc hơi nước khô là đồng nghĩa với nhau. Sấy lạnh là một quá trình loại bỏ nước thường được sử dụng để bảo quản các vật liệu dễ hư hỏng, để kéo dài thời hạn sử dụng hoặc làm cho vật liệu thuận tiện hơn khi vận chuyển. Sấy lạnh hoạt động bằng cách làm bốc hơi nước vật liệu, sau đó giảm áp suất và thêm nhiệt để bốc hơi nước trong vật liệu bốc hơi nước.

3 giai đoạn chính của Sấy lạnh

Sấy lạnh xảy ra trong ba giai đoạn, với giai đoạn đầu tiên và quan trọng nhất là giai đoạn đóng băng. Sấy lạnh thích hợp có thể giảm 30% thời gian sấy.

Giai đoạn bốc hơi nước lạnh

Có nhiều phương pháp khác nhau để làm bốc hơi nước sản phẩm. Việc bốc hơi nước lạnh có thể được thực hiện trong tủ bốc hơi nước, bể ướp lạnh (tủ bốc hơi nước vỏ) hoặc trên giá trong máy Sấy lạnh. Làm mát vật liệu dưới điểm ba của nó đảm bảo rằng sự bốc hơi nước, thay vì nóng chảy, sẽ xảy ra. Điều này bảo tồn hình thức vật lý của nó.

 Sấy lạnh là dễ thực hiện nhất bằng cách sử dụng các tinh thể đá lớn, có thể được tạo ra bằng cách bốc hơi nước lạnh hoặc ủ chậm. Tuy nhiên, với các vật liệu sinh học, khi các tinh thể quá lớn, chúng có thể phá vỡ thành tế bào và dẫn đến kết quả bốc hơi nước khô kém lý tưởng. Để ngăn chặn điều này, việc bốc hơi nước lạnh được thực hiện nhanh chóng. Đối với các vật liệu có xu hướng kết tủa, có thể sử dụng phương pháp ủ. Quá trình này liên quan đến việc làm bốc hơi nước nhanh, sau đó tăng nhiệt độ sản phẩm để cho phép các tinh thể phát triển.

 Giai đoạn làm khô sơ cấp (bốc hơi nước)

Giai đoạn thứ hai của Sấy lạnh là làm khô sơ cấp (bốc hơi nước), trong đó áp suất được hạ xuống và nhiệt được thêm vào vật liệu để nước bốc hơi nước. Tốc độ chân không bốc hơi nước. Dàn ngưng lạnh tạo bề mặt để hơi nước bám vào và bốc hơi nước đặc lại. Bình ngưng cũng bảo vệ máy bơm chân không khỏi hơi nước. Khoảng 95% nước trong vật liệu được loại bỏ trong giai đoạn này. Làm khô sơ cấp có thể là một quá trình chậm. Quá nhiều nhiệt có thể làm thay đổi cấu trúc của vật liệu.

Giai đoạn làm khô thứ cấp (hấp phụ)

Giai đoạn cuối cùng của quá trình Sấy lạnh là làm khô thứ cấp (hấp phụ), trong đó các phân tử nước liên kết ion được loại bỏ. Bằng cách tăng nhiệt độ cao hơn trong giai đoạn sấy sơ cấp, các liên kết giữa vật liệu và các phân tử nước bị phá vỡ. Vật liệu bốc hơi nước khô vẫn giữ được cấu trúc xốp. Sau khi quá trình bốc hơi nước khô hoàn tất, chân không có thể được phá vỡ bằng khí trơ trước khi nguyên liệu được niêm phong. Hầu hết các vật liệu có thể được làm khô đến độ ẩm còn lại 1-5%.

Các vấn đề cần tránh trong quá trình Sấy lạnh

Làm nóng sản phẩm ở nhiệt độ quá cao có thể gây ra hiện tượng chảy lưng hoặc sản phẩm bị sập

Quá tải của bình ngưng do quá nhiều hơi bay vào bình ngưng.

Tạo ra quá nhiều hơi

Quá nhiều diện tích bề mặt

Diện tích bình ngưng quá nhỏ

Làm lạnh không đủ

Nghẹt hơi – hơi được tạo ra với tốc độ nhanh hơn tốc độ nó có thể đi qua cổng hơi, cổng giữa buồng sản phẩm và bình ngưng, tạo ra sự gia tăng áp suất buồng.

Điều khoản quan trọng về Sấy lạnh

Dưới đây là một vài thuật ngữ quan trọng về sấy khô. Để có danh sách đầy đủ, hãy xem trang thuật ngữ Sấy lạnh của chúng tôi.

Điểm Eutectic hoặc Nhiệt độ Eutectic

Là điểm mà sản phẩm chỉ tồn tại ở pha rắn, biểu thị nhiệt độ nóng chảy tối thiểu. Không phải tất cả các sản phẩm đều có điểm eutectic hoặc có thể có nhiều điểm eutectic.

Nhiệt độ nguy hiểm

Trong quá trình Sấy lạnh, nhiệt độ tối đa của sản phẩm trước khi chất lượng của nó bị suy giảm do nóng chảy trở lại hoặc sụp đổ.

Tinh thể

Vật liệu tạo thành tinh thể khi bốc hơi nước lạnh.

 Có một điểm eutectic hoặc nhiều điểm eutectic

bốc hơi nước lạnh nhanh tạo ra các tinh thể nhỏ khó khô

Ủ có thể giúp hình thành các tinh thể lớn hơn

Vô định hình

Hỗn hợp nhiều thành phần không kết tinh và không có điểm eutectic. Chúng biến thành một cái ‘ly’.

Không có một điểm eutectic

Đối với vật liệu vô định hình, quá trình Sấy lạnh cần được thực hiện dưới nhiệt độ chuyển tiếp thủy tinh

Sự sụp đổ

Tại thời điểm sản phẩm mềm đi đến mức không còn có thể hỗ trợ cấu trúc của chính nó. Đây có thể là một vấn đề vì nhiều lý do:

Mất cấu trúc vật lý

Làm khô không hoàn toàn

Độ hòa tan giảm

Cắt bỏ nhiều (splat)

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Pin It on Pinterest