Насосы для сушки сублимацией

Одна из главных причин, по которой продукты портятся, - это влажность. Влага способствует росту бактерий, плесени и других микроорганизмов, которые могут привести к порче продуктов. Одним из способов предотвратить это является использование метода, называемого вакуумная сушка сублимацией.

Вакуумный насос является неотъемлемой частью лиофильных сушилок и играет ключевую роль в процессе сублимационной сушки в современном оборудовании. Основной задачей вакуумного насоса во время первичной сушки является удаление неконденсирующихся газов из системы, создавая таким образом среду низкого давления, необходимую для сублимации.

Области применения сублимационной сушки

Лиофильная сушка в вакууме - это процесс, при котором вода удаляется из продукта путем его замораживания, а затем сублимации льда в вакууме. Этот процесс может быть использован для консервирования широкого спектра продуктов, включая пищевые продукты, фармацевтические препараты и биологические образцы.

Сублимационная сушка в вакууме часто используется для сохранения деликатных или термочувствительных материалов, которые могли бы быть повреждены при других методах сушки.

Преимущества сублимационной сушки

Сублимационная сушка в вакууме имеет много преимуществ, в том числе:

• Увеличенный срок годности: сублимированные продукты могут храниться годами, не теряя своей питательной ценности или вкуса.
• Сохранение питательных веществ: сублимационная сушка помогает сохранить питательные вещества в пище, а также вкус и текстуру.
• Удобство транспортировки: сублимированные продукты легко хранить и транспортировать, что делает их идеальными для кемпинга, пешего туризма и других видов активного отдыха.
• Простота приготовления: сублимированные продукты просто необходимо увлажнить перед употреблением, что делает их быстрыми и легкими в приготовлении.
• Легкие и компактные: сублимированные продукты легкие и занимают очень мало места, что делает их идеальными для бэкпекеров и других путешественников.

Процесс сублимационной сушки

Материал, подлежащий сублимационной сушке, сначала охлаждают до комнатной температуры. Для сублимационной сушки используется герметичная камера. Давление воздуха в камере снижается с помощью вакуумных насосов до тех пор, пока давление не составит от 1 до 0,5 мбар. При понижении температуры вода начинает испаряться при температуре от -50 до -40° по Цельсию. При этом образуется водяной пар, который затем откачивается вакуумным насосом. Как только температура достигает -70 ° по Цельсию, водяной пар начинает сублимироваться и превращается в лед.

Сублимационная сушка в вакууме начинается с замораживания продукта. Это можно сделать, поместив продукт в сублимационную сушилку или используя жидкий азот.

Как только продукт заморожен, включается вакуум и льду дают возможность сублимироваться. Сублимация - это процесс, посредством которого вещество переходит из твердого состояния в газообразное без предварительного прохождения через жидкую фазу. Этот процесс может занять несколько часов или дней, в зависимости от размера и состава продукта

После завершения процесса сублимационной сушки продукт обычно упаковывают в герметичный контейнер, чтобы предотвратить повторное поглощение влаги из атмосферы.

Вакуумные насосы для сублимационной сушки

Вакуумный насос - это устройство, которое использует разрежение для удаления воздуха и других газов из замкнутого пространства. Вакуумные насосы используются в самых разных областях применения, включая медицинскую, научную, промышленную и коммерческую. Вакуумные насосы создают разрежение или область низкого давления внутри замкнутого пространства, позволяя насосу удалять воздух и другие газы из ограниченного пространства. Вакуумные насосы бывают различных типов и размеров и могут использоваться для удаления воздуха и других газов из закрытых помещений, таких как медицинские сосуды, научные экспериментальные установки или промышленные процессы. 

Вакуумные насосы обычно используются в процессах сублимационной сушки для повышения эффективности удаления воды. За счет снижения давления в сушильной камере снижается температура замерзания воды, что позволяет ей легче испаряться. Это может помочь сократить общее время сушки и улучшить качество конечного продукта.

При сублимационной сушке в вакууме важно контролировать уровень вакуума и температуру высушиваемого продукта. Если вакуум слишком низкий, продукт не высохнет должным образом. При слишком высокой температуре изделие может быть повреждено.

Вакуумная система Busch Vacuum Solutions с винтовым вакуумным насосом COBRA в качестве форвакуумного насоса и роторным блоком PANDA.

В промышленных сушилках для замораживания пищевых продуктов используются два типа вакуумных насосов:

• Вакуумная система с пластинчато-роторным вакуумным насосом и дополнительным бустером (роторные воздуходувки).
• Вакуумная система с винтовым вакуумным насосом и дополнительным бустером (роторные воздуходувки).

Какая из двух вакуумных систем более подходит, зависит от размера сушилки, высушиваемого продукта и физических параметров.

Неполадки вакуумного насоса при лиофильной сушки

В лиофильной сушилке охлаждаемый конденсатор предназначен для улавливания подавляющего большинства водяных паров, выходящих из продукта. Конденсаторы, которые хорошо спроектированы и работают должным образом, будут улавливать воду таким образом, что к вакуумному насосу поступает очень мало воды. Однако иногда вода поступает в вакуумный насос. Эти ситуации включают, но не ограничиваются ими:

• перед тем как система будет должным образом разморожена и откачена, в системе создается вакуум;
• нагрузка на конденсатор очень велика из-за перегрузки продукта или его плавления;
• система охлаждения конденсатора работает неправильно.

Масло вакуумного насоса, загрязненное водой, часто приобретает молочно-белый цвет. В этой ситуации заправку маслом можно восстановить, запустив вакуумный насос с открытым газовым балластом вакуумного насоса в течение определенного периода времени. При работе внутренняя температура вакуумного насоса превышает 100 °C, и, следовательно, водяной пар будет выкипать из насоса. Этот процесс может быть использован для восстановления качества масла насоса до пригодного для использования состояния, если масло насоса не сильно загрязнено. Следует соблюдать осторожность, чтобы не оставлять газовый балласт открытым в течение длительного периода времени. Когда он открыт, он нагревается сильнее, в результате чего масло быстрее разрушается, и из выпускного отверстия выходит немного масляного тумана.

Перспективные тенденции в области сублимационной сушки

Поскольку сублимационная сушка в вакууме становится все более широко используемой, будущие тенденции, вероятно, будут включать усовершенствованные методы мониторинга и контроля, а также продолжение разработки новых приложений. Методы мониторинга и контроля будут продолжать развиваться по мере развития технологий. Сублимационная сушка в вакууме - сложный процесс, и существует множество факторов, которые могут повлиять на результат. Более совершенные методы мониторинга и контроля помогут обеспечить правильное и последовательное выполнение процесса.

Постоянно разрабатываются новые области применения сублимационной сушки в вакууме. По мере того как технология становится все более известной и понятной, она применяется во множестве различных областей. Некоторые из наиболее перспективных областей исследований включают нанотехнологии, тканевую инженерию и консервирование пищевых продуктов.

Сублимационная сушка в вакууме - это универсальная и полезная технология, которая, вероятно, будет становиться все более популярной в ближайшие годы. Это может значительно помочь сократить потери продуктов питания, а также сэкономит деньги. Замороженные продукты всегда можно использовать повторно после того, как им сначала дадут оттаять.