Congelatore commerciale
Congelatore commerciale
La liofilizzazione sottovuoto è un processo in cui l'acqua viene rimossa da un prodotto dopo che è stato congelato e posto sotto vuoto, consentendo al ghiaccio di passare direttamente da solido a vapore senza passare attraverso una fase liquida. La liofilizzazione commerciale funziona congelando il materiale, quindi riducendo la pressione e aggiungendo calore per consentire all'acqua congelata nel materiale di sublimare. Il liofilizzatore commerciale consente alle persone di prolungare la durata di conservazione di vari prodotti da pochi giorni o settimane ad anni o addirittura decenni.
Il liofilizzatore commerciale viene spesso confuso con l'attrezzatura per l'asciugatura. Ma i due sono in realtà molto diversi, sia per il modo in cui vengono prodotti, sia per la qualità e la durata di conservazione del prodotto finito. Elaborata mediante liofilizzatore industriale sottovuoto, la frutta e la verdura liofilizzate in genere durano molto più a lungo e conservano maggiormente il profilo nutritivo e il gusto del cibo.
Esistono vari metodi per congelare il prodotto. Il congelamento può essere effettuato in un congelatore, un bagno freddo (congelatore a conchiglia) o su uno scaffale in un liofilizzatore commerciale. Il raffreddamento del materiale al di sotto del suo punto triplo assicura che si verifichi la sublimazione, anziché la fusione. Ciò preserva la sua forma fisica. Il congelamento avviene rapidamente. Per i materiali che tendono a precipitare, è possibile utilizzare la ricottura. Questo processo prevede il congelamento rapido, quindi l'aumento della temperatura del prodotto per consentire la crescita dei cristalli. La seconda fase del liofilizzatore commerciale è l'essiccazione primaria (sublimazione), in cui la pressione viene abbassata e viene aggiunto calore al materiale affinché l'acqua sublimi. Il vuoto velocizza la sublimazione. Il condensatore freddo fornisce una superficie per l'adesione e la solidificazione del vapore acqueo. Il condensatore protegge anche la pompa del vuoto dal vapore acqueo. In questa fase viene rimosso circa il 95% dell'acqua nel materiale.
La fase finale del liofilizzatore commerciale è l'essiccazione secondaria (adsorbimento), durante la quale le molecole d'acqua vengono rimosse. Alzando la temperatura più in alto rispetto alla fase di essiccazione primaria, si rompono i legami tra il materiale e le molecole d'acqua. I materiali liofilizzati mantengono una struttura porosa. Al termine del processo di liofilizzazione commerciale, il vuoto può essere interrotto con un gas inerte prima che il materiale sia sigillato. La maggior parte dei materiali può essere essiccata all'1-5% di umidità residua.
Il liofilizzatore commerciale ha un ampio campo di applicazione, in particolare nell'industria alimentare e farmaceutica. Il congelamento immobilizza il campione, consentendogli così di mantenere la sua forma originale; inoltre, l'assenza di acqua impedisce la crescita microbica e le alterazioni chimiche che portano al deterioramento del campione. Poiché l'acqua sublima così facilmente, le condizioni necessarie per congelare un alimento non rimuovono la maggior parte degli altri costituenti.