Блог

Сублимационная сушка. Отличие от лиофилизации и что такое возгонка?

Время чтения - 10 минут
Дата публикации — 20 декабря 2021
Евгений
Ведущий инженер
Процесс хранения скоропортящегося сырья при хранении товаров, стоит очень остро в различных отраслях производства.
Далеко не все методы глубокой заморозки эффективны, так как после размораживания продукты и препараты теряют большинство полезных свойств.

Поэтому в пищевой, сельскохозяйственной, фармацевтической и химической промышленности используется сублимация.
Она представляет собой процесс удаления излишней влаги из пищевых продуктов с сохранением свойств и дальнейшего использования или транспортировки.

Лиофильная или сублимационная относится к щадящим методам высушивания, так как во время использования в вакууме происходит испарение льда без вымораживания продуктов и препаратов.

Лабораторные сушилки: виды и применение

С учетом того, что вакуумное сублимационное оборудование востребовано в разных отраслях, их существует много видов.
Они отличаются конструкцией, комплектацией, системами автоматики и управления, размерами, производителем.

При выборе такого сублимационного оборудования нужно учитывать, что они комплектуются дополнительными устройствами – нагревателями, компрессорными и насосными установками, датчиками.
сублимированные фрукты
Самыми распространенными видами сублимационных сушек считаются:

Лабораторные – компактные и производительные, используются для научно-исследовательской деятельности;

Промышленные – находят применение в пищевой, медицинской и другой сфере производства, большие по размерам, требующие специальных помещений

Как происходит процесс сублимации:

При использовании вакуумных сублимационных сушек удаление излишней влаги из пищевых продуктов делается в несколько этапов, от правильности выполнения каждого зависит итоговый результат.

Главный этап – это лиофилизация, во время которой происходит непосредственное замораживание, эффективно удаляет влагу из продукта.

Благодаря этому можно не только сохранить свойства, но и сохранить живыми биологические микроорганизмы, так как при удалении воды не происходит разрушение белка.

Для того чтобы на этапе сублимации не разрушить белковые ткани, используются защитные среды – сыворотка крови, альбумин, желатин, глутамат натрия. Оно проводится в специальных морозильных камерах с температурой -40..-60 градусов Цельсия.

По окончании процедуры, продукт, находящийся в ампулах или флаконах помещается непосредственно в сублиматор, внутри которого вакуум.
лиофильная сушка

Физические основы лиофилизации
                                                            или сублимации.

Если рассматривать лиофилизацию и сублимацию с точки зрения физики, то это процесс перехода веществ из твердого состояния в газообразное.

Лиофилизация основана на классических законах испарения как растворитель, причем во время этого процесса не изменяется первоначальная структура белков. Испарение воды основано на том, что жидкость превращается в газ, не находясь в жидком состоянии.

Изначально она замораживается, а выпаривание выполняется при помощи вакуумной возгонки. В продуктах, которые подвергаются вакуумной сублимации, приостанавливаются или прекращаются биохимические процессы, благодаря чему препарат продолжительное время сохраняет первоначальные свойства, и при этом устойчив к внешним воздействиям.

Первоначальные свойства продукта приобретают после увлажнения.

Лиофильная сушка: принцип работы

Работа основана на использовании сублимации или возгонки. Главная особенность возгонки – быстрый переход воды из состояния льда в пар, не образуя жидкость.

Во время возгонки происходит изменение объема веществ и поглощение энергии.

Для того чтобы вакуумная сублимационная сушилка работала, обеспечить ввод/вывод холодной воды, вакуумную линию, внешний нагрев и наличие камеры для возгонки.

Этап сушки веществ в сушильной камере

Первым этапом является замораживание продукта, после чего продукт помещается в специальную камеру чтобы его сублимировать, в сублиматор.

Внутри него создается вакуум и давление ниже, чем в процессе первичной обработки. В зависимости от установки процедура возгонки производиться при помощи азота или сухого воздуха, благодаря которому удаляется жидкость.

Этап замораживания

Обработка выполняется в специальных емкостях, на дне и стенках которых происходит оседание тонкого слоя жидкости.

Применение подобных сушек с большой площадью поверхности способствует эффективно заморозить воду, находящуюся в ингредиентах продукта.

Этап называется «shell freezing», и он обязателен для используемых в лабораторных или промышленных условиях сублимационных сушек.

Промышленная сублимационная сушка: оборудование

В производстве находят применение полочные лиофильные сушилки, устанавливаемые в стерильных помещениях. Назначение таких установок – изготовление фармацевтических препаратов.

Конструкция разработана так, чтобы разместить на полках максимальное количество флаконов, мензурок или ампул, благодаря чему можно быстро произвести сублимацию, используемых производителями в ветеринарной или фармацевтической отрасли.

Установки состоят из конденсатора сублимационной сушилки, компрессорного и вакуумного устройства, управляемого при помощи промышленных контроллеров и надежных автоматизированных методов управления.

Применение сублимации

Лиофильная сушка находит применение в областях науки и промышленности России:

Исследования в биологии и биохимии – установки применяются для того, чтобы разрабатывать и исследовать различные методики консервации;

Медицинские препараты – вакцины, гормоны, антибиотики, лекарственные суспензии на основе йода;

Изготовление ветеринарных препаратов – вакцины, сухие корма;

Пищевое производство – обработка мясных и молочного продовольствия, фруктов, овощей, кофе.

Применение сублимации увеличивает срок годности продуктов и веществ, а также упростить процесс транспортировки, так как они становятся легче и занимают минимум пространства.
Понравилась статья?
Made on
Tilda