نحوه عملکرد فریزر درایر چگونه است؟

نحوه عملکرد آن به صورت یک فرآیند خشک کردن است که برای تبدیل محلول های مواد حساس به جامدات با ثبات کافی برای توزیع و ذخیره سازی استفاده می شود. همچنین برای نگهداری طولانی مدت مواد غذایی بسیار مناسب هستند. همچنین با خشک کردن مواد غذایی باعث می شود که مواد سبک تر شوند تا بتوان براحتی آنها را حمل کرد. فریزر درایر مقرون به صرفه است و بیشتر در صنایع غذایی یا آزمایشگاه ها از آن استفاده می کنند. همچنین دارای انواع مختلفی هستند که بر اساس نوع کارکرد آنها، تقسیم بندی می شوند.

اما چگونه کار می کند؟

اصل اساسی در فریزر درایر به این گونه است که در خشک کردن انجمادی، تصعید صورت می گیرد. تصعید یعنی انتقال مستقیم از جامد به گاز.  تصعید زمانی اتفاق می‌افتد که یک مولکول انرژی کافی برای رها شدن از مولکول‌های اطراف خود به دست آورد. زمانی که مولکول‌ها انرژی کافی برای آزاد شدن داشته باشند، اما شرایط برای تشکیل مایع مناسب نباشد، آب از جامد (یخ) به گاز (بخار) تبدیل می‌شود.

فریز درایر شامل یک محفظه خشک کن است که در آن از قفسه هایی برای قرار دادن مواد استفاده می شود. تامین گرما به صورت منبع تابش با استفاده از کویل های گرمایشی است. کندانسور نیز متصل است. کندانسور از یک سطح بزرگ تشکیل شده است که توسط دی اکسید کربن جامد سرد شده با استون یا اتانول سرد شده می باشد، همچنین باید سطح کندانسور فریزر درایر باید به درستی تمیز شود.

فریزر درایر مقرون به صرفه است و بیشتر در صنایع غذایی یا آزمایشگاه ها از آن استفاده می کنند

درباره کندانسور فریزر درایر

هدف کندانسور جذب بخارات تصعید شده از محصول است. از آنجایی که کندانسور فریزر درایر در سطح انرژی پایین تری نسبت به یخ نگهداری می شود، بخارات متراکم شده و دوباره به شکل جامد (یخ) در کندانسور تبدیل می شوند.

در خشک کن های انجمادی قفسه ای، کندانسور می تواند در داخل محفظه محصول (کندانسور داخلی) یا در یک محفظه جداگانه (کندانسور خارجی) که توسط یک دریچه بخار به محفظه محصول متصل است، قرار گیرد. فاصله بین سطح سابلیمینگ و کندانسور باید کمتر از میانگین مسیر مولکول ها باشد. زیرا این امر سرعت خشک شدن را افزایش می دهد. پمپ خلاء نیز متصل است که باعث خنک شدن تبخیری می شود. سیستم خلاء شامل یک پمپ خلاء مجزا است که به یک کندانسور هوابند و یک محفظه محصول متصل است.

دستگاه پمپ خلاء را روشن می کنند تا هوا را از محفظه خارج کند و فشار اتمسفر را زیر ۰.۰۶ ATM کاهش دهد

فرآیند انجماد در فریزر درایر

مواد غذایی  باید در دمایی کم منجمد شود. از آنجایی که خشک کردن و منجمد کردن مواد، تغییر حالت از فاز جامد به فاز گاز است، موادی که باید انجماد خشک شوند باید ابتدا به اندازه کافی از قبل منجمد شوند.

روش پیش انجماد و دمای نهایی که می خواهیم مواد غذایی را منجمد کنیم؛ می تواند تاثیر مثبتی بگذارد. خنک شدن سریع منجر به بلورهای کوچک یخ می شود که برای حفظ ساختارهایی که به صورت میکروسکوپی بررسی می شوند، مفید است.

 اما محصولی که فریزر درایر تولید می کند، لیوفیلیزه کردن آن دشوارتر است. خنک شدن آهسته تر در طول فرآیند خشک کردن مواد غذایی منجر به بلورهای یخ بزرگ و کانالی با محدودیت کمتر در ماتریس می شود. محصولات به دو صورت منجمد می شوند. بیشتر محصولاتی که لیوفیلیزه می شوند عمدتاً از آب تشکیل می شوند.

بیشتر نمونه هایی که باید لیوفیلیز شوند یوتکتیک هستند که مخلوطی از موادی هستند که در دمای پایین تری نسبت به آب اطراف منجمد می شوند. در لیوفیلیزاسیون بسیار مهم است فریزر درایر بتواند قبل از شروع فرآیند لیوفیلیزاسیون، محصول را زیر دمای یوتکتیک از قبل منجمد کند. نوع دوم محصول منجمد سوسپانسیونی است که در طی فرآیند انجماد در معرض تشکیل شیشه قرار می گیرد.

نحوه کار کردن با فریزر درایر

در اکثر فریزرها، موادی را که قرار است نگهداری شوند، در قفسه‌ هایی که هنوز یخ‌ زده نیستند، قرار می‌دهند. هنگامی که محفظه را آب بندی کنند، فرآیند شروع می شود. دستگاه کمپرسورها را برای کاهش دما مورد استفاده قرار می دهند. این ماده جامد منجمد است که آب را از هر چیزی که در اطرافش است در سطح مولکولی جدا می کند، حتی اگر هنوز آب وجود داشته باشد.

سپس، دستگاه پمپ خلاء را روشن می کنند تا هوا را از محفظه خارج کند و فشار اتمسفر را زیر ۰.۰۶ ATM کاهش دهد. واحدهای گرمایش بدین صورت است که مقدار کمی گرما را به قفسه ها اعمال می کنند و باعث تغییر فاز یخ می شوند.

از آنجایی که فشار بسیار کم است، یخ مستقیماً به بخار آب تبدیل می شود. بخار آب از محفظه خشک کردن انجماد خارج می شود و از سیم پیچ انجماد می گذرد. بخار آب به شکل یخ جامد بر روی سیم پیچ انجماد متراکم می شود، به همان روشی که آب به عنوان یخ در یک روز سرد متراکم می شود.

مقاله های مرتبط:

انواع فریزر درایر چگونه است؟

مخزن استیل ۱۰۰۰ لیتری برای چه استفاده می شوند.

ما را در اینستاگرام دنبال کنید.