Sušenje zamrzavanjem je uklanjanje slobodne vode i dijela vezane vode adsorbirane u procjepu čvrste rešetke u vakuumskom okruženju niske temperature. Stoga je proces sušenja zamrzavanjem općenito podijeljen u pet koraka, odnosno pred zamrzavanje, sušenje sublimacijom (ili sušenje prve faze), analitičko sušenje (ili sušenje u drugoj fazi), procjenu krajnje točke i uklanjanje proizvoda.
Proizvođač opreme za sušenje zamrzavanjem hrane: prethodno zamrzavanje proizvoda
Ova faza uglavnom igra fiksnu ulogu u cilju sušenja proizvoda. Ovo je izuzetno kritičan korak, jer ako se njime ne rukuje pravilno, to će uzrokovati mnoge probleme oblikovanja proizvoda ili probleme s kvalitetom. Zbog toga je neophodno strogo kontrolisati vreme pred zamrzavanje, temperaturu i stepen vakuuma, ali u stvarnoj proizvodnji faktori koji utiču na stepen vakuuma se često zanemaruju u procesu pred zamrzavanje. Temperatura prije zamrzavanja je općenito unutar 5 stepeni ispod tačke smrzavanja, takođe poznata kao temperatura eutektičke tačke, ili 10-15 stepeni ispod temperature eutektičke tačke. Tačka temperaturnog skoka u ovom procesu je odgovarajuća temperatura prije zamrzavanja. Kada temperatura dostigne temperaturu sušenja zamrzavanjem, držite je neko vrijeme. Vrijeme prethodnog zamrzavanja nije fiksno i može se potpuno zamrznuti za 2-3 sati, što zavisi od opterećenja proizvoda, površine ploče i svojstava medija za prijenos topline.
Proizvođači opreme za sušenje zamrzavanjem hrane: sublimaciono sušenje proizvoda
To je glavni proces sušenja zamrzavanjem, uglavnom radi sublimiranja leda u materijalu, ali kako bi se osiguralo da se led ne otopi, tlak zasićene pare na tački smrzavanja materijala veći je od pare oko leda. Stoga je potrebno brzo ukloniti nastalu vodenu paru i kontinuirano dopunjavati toplinu potrebnu za sublimaciju. Temperatura i pritisak postaju glavni faktori koji utiču na ovaj proces. Prva je temperatura tokom sublimacionog sušenja, koju treba postaviti ispod eutektičke tačke. Brzina sublimacije je najveća u blizini eutektičke tačke. Tokom procesa sublimacije, granica između suvog sloja i smrznutog sloja u čvrstom proizvodu će se postepeno smanjivati tokom vremena. Kada nestane granica između suhog sloja i smrznutog sloja (zamrznuti sloj nestane), porast temperature proizvoda u ovom trenutku je znatno brži nego prije nestanka smrznutog sloja. Prema proizvodnom procesu proizvoda, treba ga produžiti na nekoliko sati kako bi se osiguralo da svi smrznuti slojevi unutar proizvoda nestanu.
Proizvođači opreme za zamrzavanje hrane: analitičko sušenje proizvoda
Nakon sublimacionog sušenja, svi kristali leda u materijalu će ostaviti puno rupa, ali će i dalje ostati oko 10% nezamrznute vode. Pod analitičkim sušenjem podrazumijevamo smanjenje ovog dijela vode i održavanje na oko 2%, što djeluje u materijalima za sušenje. Višu temperaturu ove faze treba odrediti prema svojstvima proizvoda i potrebnom sadržaju vlage u gotovom proizvodu, ali se temperatura može na odgovarajući način povećati kako bi se smanjio sadržaj vlage. U fazi ponovnog sušenja, pritisak aeracije treba na odgovarajući način povećati kako bi se provodila toplina. Kako bi se ubrzala brzina sušenja i skratilo vrijeme, visoki vakuum se može vratiti kada temperatura proizvoda u potpunosti dostigne temperaturu koju je postavio medij za prijenos topline.
Proizvođač opreme za sušenje zamrzavanjem: procjena krajnje točke sušenja zamrzavanjem
U stvarnom radu, vreme završetka analitičkog sušenja može se proceniti na osnovu sledećih pojava:
(1) Temperatura proizvoda je u osnovi konzistentna s temperaturom rešetke za grijanje i održava se neko vrijeme.
(2) Pritisak u peći za sušenje i pritisak u hladnom sifonu imaju tendenciju da budu konzistentni i održavaju se neko vreme.
(3) Pritisak u pećnici. Temperatura hladne zamke se u osnovi vraća na indeks kada je oprema istovarena i održava se neko vrijeme.
(4) Kada je ventil između peći za sušenje i kondenzatora zatvoren, stepen vakuuma sušionice se povećava za manje od 5Pa (0.05 bar) u roku od dvije minute kako bi se zaključilo da je sušenje zamrzavanjem završeno .
Proizvođač opreme za sušenje zamrzavanjem: parametri dizajna krivulje sušenja zamrzavanjem
Krivulja sušenja smrzavanjem može se podijeliti na širok i uži smisao. Uska kriva sušenja zamrzavanjem se odnosi na krivulju odnosa između temperature pećnice za sušenje zamrzavanjem i vremena. U širem smislu, kriva sušenja zamrzavanjem se odnosi na krivu veze između temperature proizvoda, temperature ploče (polica), temperature kondenzatora (hladne zamke), stepena vakuuma i vremena tokom procesa sušenja zamrzavanjem, kao što je prikazano na donjoj slici. Obično su temperatura i pritisak ordinate, a vrijeme apscisa. Samo sveobuhvatnom kontrolom parametara svake faze procesa sušenja zamrzavanjem mogu se dobiti visokokvalitetni proizvodi. Krivulja sušenja zamrzavanjem nije samo osnova za ručni rad sušara sa zamrzavanjem, već i osnova za automatsku kontrolu rada sušača zamrzavanjem.
