Què és l’assecat de congelació?

Què és l’assecat de congelació?

L’assecat de congelació (també conegut com a liofilització) és un procés d’eliminació d’aigua que s’utilitza normalment per preservar els materials peribles, amb l’objectiu d’ampliar la seva vida útil i\/o preparar -los per al transport. L’assecat de congelació funciona congelant el material, reduint la pressió i afegint calor per permetre que l’aigua congelada del material canviï directament a un vapor (sublim).

Com funciona l’assecat de congelació?
L’assecat de congelació es produeix en tres fases:

Gelat
Assecat primari (sublimació)
Assecat secundari (adsorció)
L’assecat adequat de congelació pot reduir els temps d’assecat un 30%

Fase de congelació
La congelació és la fase més crítica de l’assecat de congelació i hi ha molts mètodes per a això. La congelació es pot fer en un congelador, un bany refrigerat (congelador de closca) o en un prestatge a l’assecadora de congelacions. El refredament del material per sota del seu triple punt garanteix que es produirà la sublimació en lloc de fondre's. Això conserva la seva forma física.

L’assecat de congelació és més fàcil d’aconseguir mitjançant grans cristalls de gel, que es poden produir per congelació o recobriment lent. No obstant això, amb materials biològics, quan els cristalls són massa grans, poden trencar les parets cel·lulars i això comporta resultats d'assecat de congelació menys que ideals. Per evitar -ho, la congelació es fa ràpidament. Per a materials que tendeixen a precipitar -se, es pot utilitzar el recobriment. Aquest procés implica la congelació ràpida, i augmentar la temperatura del producte per permetre que els cristalls creixin.

Fase d'assecat primari (sublimació)
La segona fase de l’assecat de congelació és l’assecat primari (sublimació), en què es baixa la pressió i s’afegeix calor al material per tal que l’aigua sublimi. La velocitat del buit sublimació. El condensador fred proporciona una superfície perquè el vapor d’aigua s’adhereixi i es solidifiqui. El condensador també protegeix la bomba de buit del vapor d’aigua. Al voltant del 95% de l’aigua del material s’elimina en aquesta fase. L’assecat primari pot ser un procés lent. Massa calor pot alterar l'estructura del material.

Fase d'assecat secundari (adsorció)
La fase final de l’assecat de congelació és l’assecat secundari (adsorció), durant el qual s’eliminen les molècules d’aigua unit iònicament. Al augmentar la temperatura superior a la fase d'assecat primari, els enllaços es trenquen entre el material i les molècules d'aigua. Els materials secs congelats conserven una estructura porosa. Un cop finalitzat el procés d’assecat de congelació, el buit es pot trencar amb un gas inert abans que el material estigui segellat. La majoria de materials es poden assecar a 1-5% d’humitat residual.

Problemes a evitar durant l’assecat de congelació
Escalfar el producte massa elevat en temperatura pot provocar un col·lapse de fusió o producte
La sobrecàrrega del condensador causada per massa vapor que va colpejar el condensador.
Massa creació de vapor
Massa superfície
Una zona de condensador massa petita
Refrigeració insuficient
Assassinat de vapor: el vapor es produeix a un ritme més ràpid del que pot obtenir el port de vapor, el port entre la cambra del producte i el condensador, creant un augment de la pressió de la cambra.
Termes d'assecat importants de congelació
A continuació, es mostren alguns termes importants d’assecat de congelació. Per obtenir una llista completa, consulteu la nostra pàgina de terminologia de l’assecat de congelació.

Punt eutèctic o temperatura eutèctica
És el punt en què el producte només existeix en fase sòlida, que representa la temperatura mínima de fusió. No tots els productes tenen un punt eutèctic o hi pot haver diversos punts eutèctics.

Temperatura crítica
Durant l’assecat de congelació, la temperatura màxima del producte abans que la seva qualitat es degradi per fusió o col·lapse.