مبدأ التجفيف بالتجميد
التجفيف بالتجميد هو طريقة لتجميد مادة تحتوي على الماء إلى حالة صلبة ثم تسامي الماء فيها من الحالة الصلبة إلى حالة غازية لإزالة الماء والحفاظ على المادة. في عملية التجفيف بالهواء المضغوط، يكون التجفيف بالتجميد هو تقليل درجة حرارة الهواء المضغوط بحيث يترسب الماء في الهواء المضغوط. مبدأ عمل مجفف التجميد (المجفف البارد) هو نفس مبدأ الثلاجة. بعد مرور الهواء المضغوط عبر خط أنابيب الهواء المضغوط المجمد، تنخفض درجة حرارة الهواء المضغوط إلى درجة الحرارة المطلوبة لتلبية متطلبات التجفيف. تتميز المواد المعالجة بهذه الطريقة بمزايا عدم التدهور بسهولة، والتخزين طويل الأمد، والجفاف الكامل، وإعادة الترطيب بسهولة، وتساعد على الحفاظ على نشاط المكونات الحساسة للحرارة وتقليل فقدان المكونات المتطايرة. لا يؤدي التجفيف في درجة حرارة منخفضة إلى تغيير المواد التي تحتاج إلى التجفيف بالتجميد أثناء عملية التجفيف، ويحافظ على النشاط البيولوجي الأصلي. يتم إجراء التجفيف تحت ضغط منخفض، بحيث يتم حماية المواد التي تتأكسد بسهولة. في الوقت نفسه، يمكن أن تؤدي درجة الحرارة المنخفضة ونقص الأكسجين إلى تعقيم أو تثبيط نشاط بعض البكتيريا، وبالتالي الحفاظ على خصائص المنتج دون تغيير. يمكن أن يؤدي التجفيف في درجة حرارة منخفضة إلى تقليل تحلل المنتجات الحساسة للحرارة، وزيادة مساحة سطح المنتجات المجففة بالتجميد، والحصول على قابلية جيدة للذوبان وإعادة الترطيب السريع.
مجفف تجميد مفرغ متعدد الأغراض
تتمتع تقنية التجفيف بالتجميد بمجموعة واسعة من التطبيقات في الهندسة الحيوية الحديثة، وصناعة الأدوية، وصناعة الأغذية، وعلوم المواد، والمعالجة العميقة للمنتجات الزراعية والهامشية، والهندسة الكيميائية وغيرها من المجالات.
لقد تم استخدام تقنية التجفيف بالتجميد تحت الفراغ في معالجة الأغذية الخاصة على نطاق واسع في العمليات الميدانية للأغذية مثل الفضاء والملاحة وتسلق الجبال والاستكشاف.
في مجال منتجات التكنولوجيا الحيوية الخاصة، يتم استخدام تقنية التجفيف بالتجميد بشكل أساسي لإنتاج المصل والبلازما واللقاحات والإنزيمات والمضادات الحيوية والهرمونات والأدوية الأخرى؛ وأدوية الاختبار البيوكيميائي وأدوية اختبار المناعة والبكتيريا؛ والحفاظ على الدم والبكتيريا والشرايين والعظام والجلد والقرنية والأنسجة العصبية والأعضاء المختلفة على المدى الطويل.
في السنوات الأخيرة، في الصناعة الكيميائية، تم استخدام العديد من المواد المختلفة كعوامل حفازة في التجفيف بالتجميد.
إنتاج دفعات كبيرة من المجفف بالتجميد والمجفف بالتجميد
الوضع الحالي وتطوير المعدات إن تطبيق تقنية التجفيف بالتجميد لا ينفصل عن المعدات. حتى الآن، تنقسم أشكال معدات التجفيف بالتجميد بشكل أساسي إلى فئتين: متقطعة ومستمرة. يتراوح حجم المعدات من أقل من متر مربع واحد إلى أكثر من 200 متر مربع. معدات التجفيف بالتجميد المتقطع معدات التجفيف بالتجميد المتقطع مناسبة لإنتاج دفعات صغيرة من أصناف متعددة، وخاصة في مجال الأغذية لإنتاج الأغذية الموسمية. يتم اعتماد تشغيل آلة واحدة. إذا فشل أحد المعدات، فلن يؤثر ذلك على التشغيل العادي للمعدات الأخرى. معدات التجفيف بالتجميد المتقطع ملائمة للتحكم في متطلبات درجة حرارة التسخين والفراغ في مراحل مختلفة من تجفيف المواد. من السهل تنفيذ معالجة المعدات وتصنيعها وصيانتها. ومع ذلك، نظرًا لأن العمليات مثل التحميل والتفريغ والبدء تستغرق الكثير من الوقت، فإن معدل استخدام المعدات منخفض وكفاءة الإنتاج ليست عالية. تتمثل خصائص المعدات المستمرة في أنها مناسبة لإنتاج منتجات ذات صنف واحد وإنتاج كبير وحصة سوقية كبيرة ومواد خام كافية. بالإضافة إلى كونها مناسبة لإنتاج الفراولة المجففة بالتجميد والليمون المجفف بالتجميد والخضروات والفواكه الأخرى وما إلى ذلك، فهي مناسبة بشكل خاص لإنتاج مختلف المواد الخام الكيميائية ومنتجات المواد المضافة الحبيبية. من السهل تحقيق التحكم التلقائي في المعدات المستمرة، مما يبسط التشغيل والإدارة اليدويين. في المستقبل، سيكون تحسين كفاءة التجفيف بالتجميد وتقصير وقت التجفيف وتوفير الطاقة مع ضمان جودة المنتج هو هدف معظم العاملين في صناعة التجفيف بالتجميد.
