2019-12-09
Apa itu pengering beku?Bagaimana cara kerjanya?
Pengering beku dan liofilisasiadalah nama sinonim untuk peralatan yang sama.Pengering beku menjalankan proses penghilangan air yang biasanya digunakan untuk mengawetkan bahan yang mudah rusak, untuk memperpanjang umur simpan atau membuat bahan lebih nyaman untuk diangkut.Pengering beku bekerja dengan membekukan bahan, kemudian mengurangi tekanan dan menambahkan panas untuk memungkinkan air beku dalam bahan menyublim.
Pengering beku bekerja dalam tiga fase, dengan fase pertama dan paling kritis adalah fase pembekuan.Pengeringan beku yang tepat dapat mengurangi waktu pengeringan hingga 30%.
Pengering beku menggunakan berbagai metode untuk membekukan produk.Pembekuan dapat dilakukan di dalam freezer, bak mandi dingin (shell freezer), atau di rak dalam freeze dryer.Pengering beku mendinginkan bahan di bawah titik tripelnya untuk memastikan bahwa sublimasi, bukan pencairan, akan terjadi.Ini mempertahankan bentuk fisik material.
Pengering beku paling mudah membekukan mengeringkan kristal es besar, yang dapat diproduksi dengan pembekuan lambat atau anil.Namun, dengan bahan biologis, ketika kristal terlalu besar, mereka dapat merusak dinding sel, dan itu mengarah pada hasil pengeringan beku yang kurang ideal.Untuk mencegahnya, pembekuan dilakukan dengan cepat.Untuk bahan yang cenderung mengendap, dapat digunakan annealing.Proses ini melibatkan pembekuan cepat, kemudian menaikkan suhu produk untuk memungkinkan kristal tumbuh.
Fase kedua pengering beku adalah pengeringan primer (sublimasi), di mana tekanan diturunkan dan panas ditambahkan ke bahan agar air menyublim.Vakum pengering beku mempercepat sublimasi.Kondensor dingin pengering beku menyediakan permukaan bagi uap air untuk menempel dan mengeras.Kondensor juga melindungi pompa vakum dari uap air.Sekitar 95% air dalam bahan dihilangkan dalam fase ini.Pengeringan primer bisa menjadi proses yang lambat.Terlalu banyak panas dapat mengubah struktur material.
Fase akhir pengering beku adalah pengeringan sekunder (adsorpsi), di mana molekul air yang terikat secara ionik dihilangkan.Dengan menaikkan suhu lebih tinggi dari pada fase pengeringan primer, ikatan antara material dan molekul air terputus.Bahan kering beku mempertahankan struktur berpori.Setelah freeze dryer menyelesaikan prosesnya, vakum dapat dipecah dengan gas inert sebelum bahan disegel.Sebagian besar bahan dapat dikeringkan hingga 1-5% sisa kelembaban.
· Memanaskan produk dengan suhu yang terlalu tinggi dapat menyebabkan lelehan kembali atau produk runtuh
· Kondensor overload disebabkan oleh terlalu banyak uap yang mengenai kondensor.
Terlalu banyak pembuatan uap
Terlalu banyak luas permukaan
Area kondensor terlalu kecil
Pendinginan tidak memadai
· Vapor choking – uap diproduksi dengan kecepatan yang lebih cepat daripada yang bisa melalui port uap, port antara ruang produk dan kondensor, menciptakan peningkatan tekanan ruang.
Berikut adalah beberapa istilah penting yang terkait dengan pengering beku.Untuk daftar lengkap, lihat halaman terminologi pengeringan beku kami.
Adalah titik di mana produk hanya ada dalam fase padat, yang mewakili suhu leleh minimum.Tidak semua produk memiliki titik eutektik atau mungkin ada beberapa titik eutektik.
Selama pengeringan beku, suhu maksimum produk sebelum kualitasnya menurun karena meleleh atau runtuh.
Bahan tersebut membentuk kristal ketika dibekukan.
Memiliki titik eutektik atau beberapa titik eutektik
Pembekuan cepat menciptakan kristal kecil yang sulit dikeringkan
Annealing dapat membantu membentuk kristal yang lebih besar
Campuran multikomponen yang tidak mengkristal dan tidak memiliki titik eutektik.Mereka berubah menjadi 'gelas'.
Tidak memiliki titik eutektik
Untuk bahan amorf, pengeringan beku perlu dilakukan di bawah suhu transisi gelas
Titik di mana produk melunak sehingga tidak dapat lagi menopang strukturnya sendiri.Ini bisa menjadi masalah karena berbagai alasan:
Hilangnya struktur fisik
Pengeringan tidak lengkap
Kelarutan berkurang
Banyak ablasi (percikan)
Kirimkan pertanyaan Anda langsung kepada kami
