เครื่องทำแห้งแช่แข็งเชิงพาณิชย์

เครื่องทำแห้งแช่แข็งเชิงพาณิชย์

การทำแห้งเยือกแข็งแบบสุญญากาศเป็นกระบวนการที่น้ำจะถูกลบออกจากผลิตภัณฑ์หลังจากถูกแช่แข็งและวางไว้ภายใต้สุญญากาศ ทำให้น้ำแข็งเปลี่ยนจากของแข็งเป็นไอได้โดยตรงโดยไม่ต้องผ่านเฟสของเหลว การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งเชิงพาณิชย์ทำงานโดยการแช่แข็งวัสดุ จากนั้นจึงลดแรงดันและเพิ่มความร้อนเพื่อให้น้ำที่แช่แข็งในวัสดุระเหยไป เครื่องทำลมแห้งแบบแช่เยือกแข็งเชิงพาณิชย์ช่วยให้ผู้คนสามารถยืดอายุการเก็บของผลิตภัณฑ์ต่างๆ จากไม่กี่วันหรือหลายสัปดาห์เป็นปีหรือหลายสิบปี

เครื่องทำแห้งแช่แข็งเชิงพาณิชย์มักสับสนกับอุปกรณ์ทำแห้ง แต่จริงๆ แล้วทั้งสองมีความแตกต่างกันอย่างมาก ทั้งในด้านวิธีการผลิต และคุณภาพและอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ผลไม้และผักแห้งแช่เยือกแข็งแปรรูปโดยเครื่องอุตสาหกรรมสูญญากาศ โดยปกติแล้วจะมีอายุการใช้งานยาวนานกว่ามากและคงคุณค่าสารอาหารและรสชาติของอาหารไว้ได้มากกว่า

มีหลายวิธีในการแช่แข็งผลิตภัณฑ์ การแช่แข็งสามารถทำได้ในช่องแช่แข็ง อ่างแช่เย็น (ช่องแช่แข็งเปลือก) หรือบนหิ้งในเครื่องทำลมแห้งแบบแช่เยือกแข็งเชิงพาณิชย์ การหล่อเย็นวัสดุที่ต่ำกว่าจุดสามจุดช่วยให้มั่นใจได้ว่าการระเหิดจะเกิดขึ้นมากกว่าการหลอมละลาย นี้รักษารูปแบบทางกายภาพของมัน การแช่แข็งจะทำได้อย่างรวดเร็ว สำหรับวัสดุที่มีแนวโน้มตกตะกอน สามารถใช้การหลอมได้ กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการแช่แข็งอย่างรวดเร็ว จากนั้นจึงเพิ่มอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์เพื่อให้คริสตัลเติบโต ขั้นตอนที่สองของเครื่องทำแห้งแช่แข็งเชิงพาณิชย์คือการทำให้แห้งขั้นต้น (การระเหิด) ซึ่งแรงดันจะลดลงและความร้อนจะถูกเพิ่มลงในวัสดุเพื่อให้น้ำระเหย สูญญากาศความเร็วระเหิด คอนเดนเซอร์เย็นทำให้พื้นผิวไอน้ำเกาะและแข็งตัว คอนเดนเซอร์ยังปกป้องปั๊มสุญญากาศจากไอน้ำ น้ำในวัสดุประมาณ 95% จะถูกลบออกในระยะนี้

ขั้นตอนสุดท้ายของเครื่องทำแห้งเยือกแข็งเชิงพาณิชย์คือการทำให้แห้งทุติยภูมิ (การดูดซับ) ในระหว่างนั้น โมเลกุลของน้ำจะถูกลบออก การเพิ่มอุณหภูมิให้สูงกว่าในระยะการทำให้แห้งเบื้องต้น พันธะระหว่างวัสดุและโมเลกุลของน้ำจะขาด วัสดุแห้งเยือกแข็งยังคงมีโครงสร้างเป็นรูพรุน หลังจากกระบวนการทำเครื่องทำแห้งเยือกแข็งเชิงพาณิชย์เสร็จสิ้น สูญญากาศสามารถแตกออกด้วยก๊าซเฉื่อยก่อนที่วัสดุจะถูกปิดผนึก วัสดุส่วนใหญ่สามารถทำให้แห้งโดยมีความชื้นตกค้าง 1-5%

เครื่องทำลมแห้งแบบแช่เยือกแข็งเชิงพาณิชย์มีขอบเขตการใช้งานที่กว้างขวาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมอาหารและยา การแช่เยือกแข็งจะทำให้ตัวอย่างเคลื่อนที่ไม่ได้ จึงสามารถคงรูปแบบดั้งเดิมไว้ได้ นอกจากนี้ การไม่มีน้ำช่วยป้องกันการเติบโตของจุลินทรีย์และการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่นำไปสู่การเสื่อมสภาพของตัวอย่าง เนื่องจากน้ำระเหยได้ง่าย สภาวะที่จำเป็นในการทำให้อาหารแห้งด้วยการแช่แข็งจึงไม่ขจัดองค์ประกอบอื่นๆ ส่วนใหญ่