Come risparmiare sui costi di liofilizzazione delle operazioni di produzione di liofilizzatori sottovuoto

Sebbene il valore aggiunto dei prodotti liofilizzati FD sia migliore dei prodotti secchi tradizionali, i suoi costi di liofilizzazione sono relativamente alti. I costi di liofilizzazione includono le materie prime, gli stipendi del personale e i costi operativi delle apparecchiature. Qui, i produttori di Shanghai Tianfeng discutono con voi su come risparmiare sui costi di liofilizzazione della produzione e del funzionamento dei liofilizzatori sotto vuoto.

Ci sono tre fattori principali che influenzano i costi di produzione e di esercizio degli essiccatori sottovuoto (di seguito denominati liofilizzatori):

1. L'influenza dei materiali, come il punto eutettico, la sensibilità termica, le dimensioni o lo spessore geometrico, ecc., Avrà un grande impatto sul tempo di asciugatura richiesto e il costo operativo avrà un impatto maggiore;

2. L'influenza del percorso di processo adottato, come la determinazione e la presa della temperatura di congelamento finale, la velocità di congelamento, la temperatura di riscaldamento, la velocità di riscaldamento e il tempo del materiale, influenzeranno la velocità di essiccazione e il costo di esercizio.

3. L'effetto del liofilizzatore stesso. Le prestazioni, l'indice dei parametri limite, la capacità complessiva, il tasso di utilizzo dell'energia, la stabilità operativa e la facilità di funzionamento del liofilizzatore avranno un impatto sull'efficienza di essiccazione e sui costi operativi, e addirittura influiranno seriamente su di essi.

的 I modi principali per ridurre i costi di produzione e funzionamento delle apparecchiature:

1. Il punto eutettico dei materiali con componenti relativamente semplici è relativamente alto. Ad esempio, la temperatura di congelamento delle verdure è solo di circa -15 ℃, il tempo di congelamento è breve, il tempo di riscaldamento corrispondente è breve, il consumo di energia è relativamente piccolo e il costo di esercizio è basso. E la composizione è complicata, il punto eutettico dei materiali contenenti componenti organici o inorganici come sale, zucchero, grasso, amminoacido, solvente, ecc. È inferiore, minore è la temperatura di congelamento, più lungo è il tempo di congelamento, più lungo è il corrispondente tempo di riscaldamento e maggiore è il costo di esercizio.

2. Alcuni prodotti biologici come funghi, vaccini e altri materiali sono molto sensibili al calore, la temperatura di riscaldamento non dovrebbe essere troppo alta (-15 ℃ ~ 30 ℃), è difficile assorbire il calore, quindi ci vuole molto tempo per asciutto e il costo di esercizio sarà elevato. E i materiali con bassa sensibilità termica (come il cibo ordinario) possono essere riscaldati ad alta temperatura (75 ℃ ~ 100 ℃), il tempo di asciugatura sarà notevolmente ridotto e il costo di esercizio sarà molto basso.

3. A parità di peso, minore è la dimensione geometrica, maggiore è la superficie del ghiaccio del materiale sottile e sciolto, più favorevole alla sublimazione e minore è il tempo di asciugatura. Se i pezzi di materiale più grandi vengono tagliati o rotti in pezzi più piccoli, la velocità di asciugatura per sublimazione può essere notevolmente migliorata e il costo di esercizio può essere ridotto.

4. Diluire lo spessore di caricamento del prodotto, aumentare adeguatamente l'area dello scaffale di essiccazione a condizione che la quantità di carico e il consumo energetico dell'attrezzatura siano invariati, può migliorare la capacità di trasferimento del calore dello scaffale di essiccazione, abbreviare il tempo di congelamento e riscaldamento dell'essiccazione e ridurre il funzionamento costi. Tuttavia, gli investimenti in attrezzature aumenteranno leggermente.

La scelta del percorso del processo influirà anche sulla velocità di essiccazione e sui costi operativi:

Le prestazioni di qualità dei diversi liofilizzatori variano notevolmente. La prestazione relativa alla velocità di essiccazione è principalmente la temperatura della trappola fredda. La differenza di pressione tra la scatola di essiccazione e la trappola fredda è determinata dalla differenza di temperatura tra il materiale nella scatola di essiccazione e il condensatore. Maggiore è la differenza di temperatura, maggiore è la differenza di pressione, più velocemente il vapore acqueo fluisce dalla scatola di essiccazione al condensatore e più breve è il tempo di asciugatura, quindi la temperatura della trappola fredda è un fattore importante che influisce sul costo di esercizio. Tuttavia, ottenere una temperatura della trappola fredda più bassa al costo di un maggiore consumo di energia aumenterà comunque i costi operativi, quindi anche gli indicatori di consumo energetico sono importanti. Inoltre, la variazione del vuoto e della capacità di trasferimento del calore del liofilizzatore influisce in una certa misura anche sul costo di esercizio.

Liofilizzatore

5. Il controllo della velocità di congelamento produce strutture di cristalli di ghiaccio che favoriscono la sublimazione. La velocità di pre-congelamento è troppo elevata, i granelli di ghiaccio sono piccoli, lo strato essiccato ha pori fini e la resistenza delle molecole d'acqua a fluire attraverso lo strato essiccato è grande, il che influisce sulla velocità di essiccazione. Ridurre adeguatamente la velocità di pre-congelamento per rendere grossolani i granelli di ghiaccio e grandi i pori dello strato essiccato, il che aiuterà il flusso del vapore acqueo e aumenterà la velocità di asciugatura, ma la premessa è garantire la qualità del prodotto.

6. Controllo della temperatura di pre-congelamento La temperatura di pre-congelamento deve essere controllata a una temperatura appropriata al di sotto del punto eutettico del prodotto. Una temperatura troppo bassa farà sprecare il tempo di raffreddamento per il superamento della temperatura e il tempo di riscaldamento per il ritorno.

7. Controllare la temperatura di riscaldamento. La temperatura di riscaldamento iniziale non dovrebbe essere troppo alta. La superficie ghiacciata esterna del prodotto può essere facilmente sciolta dal calore. La temperatura di riscaldamento viene eseguita lentamente da bassa ad alta. Dopo la fase di riscaldamento iniziale, è consentita la capacità della trappola fredda e la temperatura del prodotto non supera il punto di co-fusione. La temperatura di riscaldamento può essere aumentata il prima possibile per abbreviare il tempo di funzionamento in caso di riscaldamento insufficiente. Prodotti diversi hanno temperature di riscaldamento massime consentite diverse. Maggiore è la temperatura massima consentita, maggiore è la temperatura di riscaldamento e maggiore è la velocità di asciugatura.

8. Controllo del contenuto di umidità residua del prodotto Il contenuto di umidità residua del prodotto dovrebbe essere appropriato, troppo basso prolungherà il tempo di asciugatura e troppo alto non favorirà la conservazione a lungo termine del prodotto.

9. Nelle fasi intermedie e finali dell'essiccazione, con l'aumentare dello spessore dello strato essiccato del prodotto, è come aggiungere uno strato di isolamento termico per rendere la superficie dello strato di ghiaccio più difficile da riscaldare. Il metodo principale per riscaldare lo strato di ghiaccio del prodotto, aumentando il trasferimento di calore, è un metodo efficace per accelerare la velocità di asciugatura.

10. Diminuire la temperatura del condensatore, poiché una grande quantità di molecole d'acqua dalla scatola di essiccazione sono"" catturati; dal condensatore per formare uno strato di brina sulla superficie del condensatore. Si forma la differenza di temperatura. Più spesso è il gelo (generalmente 10 ~ 50 mm), maggiore è la differenza di temperatura (10 ~ 30 ℃). In questo modo, all'aumentare dello spessore della brina, la temperatura superficiale dello strato di brina aumenta gradualmente, e anche vicino alla temperatura dello strato di ghiaccio del prodotto' anche la pressione aumenta gradualmente, provocando la pressione del vapore acqueo la differenza tra il liofilizzatore e il condensatore diminuisce gradualmente e la velocità di essiccazione diminuisce gradualmente, o addirittura smetti di glassare e il prodotto si scioglierà. Pertanto, ridurre il più possibile la temperatura del condensatore contribuirà a garantire un'efficace differenza di temperatura e pressione tra la scatola di essiccazione e il condensatore. Generalmente, la temperatura del condensatore è compresa tra -40 ℃ e -50 ℃. La riduzione della temperatura del condensatore come da -60 ℃ a -70 ℃ o anche inferiore sarà limitata dal costo. Tuttavia, per i prodotti con un punto eutettico inferiore, come inferiore a -30 ℃, è necessario selezionare un'apparecchiatura di liofilizzazione con una temperatura del condensatore compresa tra -60 ℃ e -70 ℃ o anche inferiore.