Komerční lyofilizační sušička
Komerční lyofilizační sušička
Vakuové lyofilizace je proces, při kterém je z produktu odstraněna voda poté, co je zmražen a umístěn do vakua, což umožňuje, aby se led změnil přímo z pevné látky na páru, aniž by prošel kapalnou fází. Komerční lyofilizace funguje tak, že se materiál zmrazí a poté se sníží tlak a přidá se teplo, aby zmrzlá voda v materiálu sublimovala. Komerční mrazicí sušička umožňuje lidem prodloužit trvanlivost různých produktů z několika dnů nebo týdnů na roky nebo dokonce desetiletí.
Komerční lyofilizátor je často zaměňován se sušicím zařízením. Ale oba se ve skutečnosti velmi liší, a to jak ve způsobu výroby, tak v kvalitě a trvanlivosti hotového výrobku. Lyofilizované ovoce a zelenina, zpracované průmyslovým vakuovým lyofilizačním zařízením, obvykle vydrží mnohem déle a zachová si více nutričního profilu a chuti potravin.
Existují různé způsoby zmrazení produktu. Zmrazování lze provádět v mrazáku, chlazené lázni (skořápkový mrazák) nebo na polici v komerčním mrazicím sušiči. Chlazení materiálu pod jeho trojný bod zajišťuje, že dojde spíše k sublimaci než k roztavení. Tím je zachována jeho fyzická podoba. Zmrazení se provádí rychle. U materiálů, které mají tendenci se srážet, lze použít žíhání. Tento proces zahrnuje rychlé zmrazení a následné zvýšení teploty produktu, aby krystaly mohly růst. Druhou fází komerční vymrazovací sušičky je primární sušení (sublimace), při kterém se sníží tlak a do materiálu se přidá teplo, aby voda sublimovala. Vakuum urychluje sublimaci. Chladný kondenzátor poskytuje povrch pro přilnutí a ztuhnutí vodní páry. Kondenzátor také chrání vývěvu před vodní párou. V této fázi se odstraní asi 95 % vody v materiálu.
Konečnou fází komerčních lyofilizátorů je sekundární sušení (adsorpce), při kterém jsou odstraněny molekuly vody. Zvýšením teploty vyšší než ve fázi primárního sušení dochází k přerušení vazeb mezi materiálem a molekulami vody. Lyofilizované materiály si zachovávají porézní strukturu. Po dokončení procesu lyofilizace lze vakuum přerušit inertním plynem, než se materiál utěsní. Většinu materiálů lze vysušit na 1-5% zbytkové vlhkosti.
Komerční lyofilizátor má široký rozsah použití, zejména v potravinářském a farmaceutickém průmyslu. Zmrazení vzorek znehybní, a tím mu umožní zachovat si svůj původní tvar; nepřítomnost vody také zabraňuje mikrobiálnímu růstu a chemickým změnám vedoucím ke znehodnocení vzorku. Protože voda sublimuje tak snadno, podmínky potřebné k lyofilizaci potravin neodstraňují většinu ostatních složek.