Oversigt
Vakuum frysetørring er en avanceret højteknologisk dehydreringsteknologi. Den fryser det vandholdige materiale ved lav temperatur og bruger derefter termisk strålingsopvarmning under vakuumforhold til at sublimere isen direkte til gas. Efter at vandet er frigivet, dehydreres vandet ved hjælp af en iskondensator (kuldefælde) og en vakuumanordning. Det er en omfattende anvendelsesteknologi baseret på tværfaglig udvikling, herunder køling, varme, vakuum, biologi, elektricitet mv.
Vakuum frysetørringsteknologi er meget udbredt, såsom kemiske produkter, biologi, sundhedsprodukter, urter, landbrugsprodukter (kød, fjerkræ, æg, fisk og skaldyr, grøntsager og frugter osv.)
Frysetørringsproces
I princippet omfatter vakuumfrysetørringsprocessen tre hovedtrin:
1. Den første fase, hurtig frysning. Gennem frysning ændres vandet i produktet fra flydende til fast. På dette stadium bør den endelige frysetemperatur være lavere end dens egen eutektiske punkttemperatur (opnået ved forsøg) for at sikre, at materialet er fuldstændig frosset. Materialets frysehastighed afhænger af forskellige materialers egenskaber. Denne fase bruger et hurtigfrysekammer til forfrysning.
2. Den anden fase er den indledende dehydreringsfase, også kendt som sublimationsdehydreringsstadiet. Det frosne materiale under det eutektiske punkttemperatur dehydreres under vakuumforhold, og vandet i det fjernes ved sublimering. Under sublimeringsprocessen bør varmepladetemperaturen og vakuumforholdene kontrolleres strengt for at forhindre, at materialet smelter, eller at temperaturen er højere end det eutektiske punkt. Det bør også forhindres, at temperaturen af tørredelen er højere end dens desintegreringstemperatur og deformeres eller endda kollapsede. På dette stadium opvarmer varmepladen materialet ved hjælp af termisk stråling for at give energi til sublimering. Vakuumtanken skal være i vakuumtilstand. Iskondensatoren (kuldefælden) vil fange fugten fra materialet og kondensere den til is på overfladen af koldfældens spole.
3. Det tredje trin er det sekundære dehydreringstrin, også kendt som desorptionstørring. Formålet med denne fase er at fjerne bundet vand. Da adsorptionsenergien af bundet vand er stor, skal der tilføres en stor mængde varmeenergi på dette trin, det vil sige, at varmepladetemperaturen vil være lidt højere for at nærme sig den maksimale temperatur, som materialet kan modstå. Når fugtindholdet i materialet når den angivne værdi, er den endelige dehydrering afsluttet. Hvorvidt vakuumfrysetørringen er afsluttet, kan bedømmes ud fra materialets temperaturkurve, prøvetilstand, form og anden erfaring eller ved slutpunktsdetektion (stigning i lufttryk).
Fordele ved frysetørring:
Sammenlignet med almindelig soltørring, varmlufttørring, spraytørring og vakuumtørring har vakuumfrysetørring flere enestående fordele:
en. Vakuum frysetørring er en lavtemperatur dehydreringsproces, der ikke ødelægger proteiner, men vil få mikroorganismer til at miste deres vitalitet.
b. Af samme grund går de flygtige komponenter, næringsstoffer, aroma og smag i materialet meget lidt tabt.
c. Under lavtemperatur-dehydreringsprocessen kan mikrobiel vækst og enzymer næppe spille en rolle, og materialets oprindelige egenskaber bibeholdes.
d. Efter dehydrering ændres materialets volumen og form ikke, og det færdige produkt er svampet og krymper ikke. Ved rehydrering vender den på grund af den store effektive kontaktflade hurtigt tilbage til sin oprindelige tilstand.
e. Dehydrering under vakuumforhold, iltindholdet er ekstremt lavt, hvilket beskytter materialet mod oxidation.
f. Vakuum frysetørring kan fjerne 95 %-99,5 % af vandet i materialet, hvilket gør, at det færdige produkt har en lang holdbarhed.
