I. Principio de la liofilización al vacío
La liofilización al vacío se divide en tres pasos: pre-congelación → secado por sublimación → secado por desorción. Sumadas las tres etapas, el ciclo de liofilización de un lote es de aproximadamente 12-24 horas.
II. Tres sistemas principales
Sistema de refrigeración
El sistema de refrigeración suministra refrigeración simultáneamente a los estantes (para pre-congelación) y al condensador (trampa fría). La temperatura del condensador (trampa fría) debe alcanzar de -40°C a -50°C, generando una diferencia de presión de vapor de agua. Se utilizan compresores de tornillo de la serie RC2 de Hanbell o compresores de pistón de Bitzer, con refrigerante R404A.
Sistema de vacío
El vacío se mantiene en 10-100Pa. Combinación de bomba de paletas rotativas + bomba Roots. Primero se pone en marcha la bomba de paletas rotativas para evacuar hasta por debajo de 1kPa, y luego se cambia automáticamente a la bomba Roots de refuerzo. Las bombas de vacío son de la marca Leybold.
Sistema de control de temperatura de placas calefactoras
El rango de temperatura de los estantes es de -55°C a +120°C. El líquido de circulación es un anticongelante formulado con agua + etanol + etilenglicol. Los estantes tienen una estructura de perfil de aluminio hueco, y cada nivel está equipado con dos sondas de medición de temperatura PT100.
III. Casos de aplicación y parámetros de proceso
Liofilización de fresa
Pre-congelación a -30°C, sublimación de -10°C a 0°C, vacío de 30-50Pa, tiempo de 14-16 horas. El equipo de 175m² procesa 2000kg de fresas frescas por lote, con un rendimiento de 8-10:1.
Liofilización de mango
Punto eutéctico -24°C, pre-congelación -35°C, sublimación con curva de gradiente de -8°C a +5°C, vacío 20-40Pa, 16-18 horas. La dificultad radica en el alto contenido de azúcar; en la fase final del secado puede colapsar fácilmente.
Liofilización de shiitake
Punto eutéctico -18°C, pre-congelación -28°C, sublimación de -5°C a 10°C con aumento lento de temperatura, vacío 25-60Pa, aproximadamente 12 horas. Rendimiento 6-8:1.
Liofilización de alimentos para mascotas
La velocidad de pre-congelación debe ser rápida (>2°C/min), los cristales de hielo son finos y, tras la rehidratación, la textura se acerca más a la carne fresca. Sublimación de -5°C a 5°C, vacío 30-50Pa, 10-12 horas.
Liofilización de alimentos funcionales
Los probióticos no pueden superar los 30°C durante todo el proceso. La formulación de agentes protectores (sacarosa, trehalosa, manitol) es tan importante como la curva de liofilización.
IV. Parámetros de productos de la serie CVD
| Modelo | Área de secado | Cantidad de carga | Potencia | Dimensiones exteriores |
|---|---|---|---|---|
| CVD-100 | 1m² | 10kg | 6kW | 2000×700×1700mm |
| CVD-1000 | 10m² | 100kg | 28kW | 3600×1700×2100mm |
| CVD-5000 | 50m² | 500kg | 184kW | 6000×2600×2900mm |
Preguntas frecuentes
P1: ¿El liofilizador no alcanza el grado de vacío objetivo al hacer vacío? Primero revise el nivel y la calidad del aceite de la bomba de vacío, y después revise la junta de la puerta de la cámara.
P2: ¿Las fresas liofilizadas quedan arrugadas? La temperatura de precongelación no es lo suficientemente baja o el tiempo es insuficiente.
P3: ¿Qué capacidad de producción puede manejar el condensador? La capacidad de captación de agua del CVD-1000 es de aproximadamente 90-100 kg por lote.
P4: ¿El equipo de liofilización necesita estar equipado con un compresor de aire? Sí. Tanto la válvula de mariposa neumática como el dispositivo de taponado neumático necesitan aire comprimido.
Yuanxian Machinery | www.yuanxianmachinery.com