Pengering vakum lyophilizer

Jenis Pengering Beku Vakum Liofilisasi

Pengering beku vakum liofilisasi adalah peralatan penting dalam pengawetan makanan atau bahan organik lainnya dengan menghilangkan kelembapan melalui proses dehidrasi yang dikenal sebagai pengeringan beku. Berbagai jenis pengering beku tersedia, tergantung pada jenis bahan yang akan dikeringkan.

• Pengering Beku Baki

  Pengering beku baki adalah mesin yang paling banyak digunakan di industri ini. Mereka biasanya dilengkapi dengan beberapa rak pengering tempat produk ditempatkan. Bahan yang akan dikeringkan dimuat sedemikian rupa sehingga memungkinkan perpindahan panas antar-udara ke rak baki. Setelah bahan ditempatkan pada rak baki, bahan tersebut dibekukan secara padat di bawah nol sehingga kelembapan apa pun di dalam bahan dapat diekstraksi. Pada beberapa model, baki juga dapat dipanaskan untuk mempercepat waktu pengeringan. Saat melakukan ini, mesin pengering menghisap kelembapan dari dalam bahan dengan menciptakan vakum yang menyublimkan es menjadi uap. Proses ini dapat memakan waktu beberapa jam atau hari, tergantung pada bahan dan fitur mesin.

• Pengering Beku Manifold

  Pengering beku manifold umumnya digunakan untuk mengeringkan produk dalam jumlah kecil atau yang rapuh. Dengan mesin manifold, wadah yang berisi produk yang akan dikeringkan (umumnya di bawah vakum) dibekukan bersama-sama dalam satu unit. Tergantung pada jenis mesin pengering beku, permukaan dingin atau kumparan dapat digunakan untuk menghilangkan kelembapan dari wadah. Setelah kelembapan dalam wadah beku, mesin manifold kemudian menarik vakum untuk menyublimkan es.

• Pengering Beku Rotari

  Pengering beku rotari bekerja sangat mirip dengan pengering beku baki. Namun, pada mesin ini, baki produk diganti dengan drum yang didinginkan oleh sistem refrigerasi. Drum yang didinginkan kemudian diputar sehingga bahan yang akan dikeringkan dapat dilapisi secara merata ke permukaan drum yang didinginkan resin. Setelah bahan dibekukan ke permukaan drum, vakum diterapkan, dan es disublimasikan menjadi uap. Pengering beku rotari sering digunakan untuk mengeringkan produk seperti pasta dan cair.

Spesifikasi dan Perawatan Pengering Beku Vakum Liofilisasi

Spesifikasi

• Kontrol Suhu: Mesin pengering beku memiliki sistem kontrol suhu yang tepat yang mampu mengendalikan suhu ruang pengering hingga ±1°C atau lebih baik.
• Pompa Vakum: Pengering beku dilengkapi dengan pompa vakum yang menurunkan tekanan di dalam ruang dengan menghilangkan udara. Kekuatan pompa vakum diukur dalam Liter per detik (L/s) atau milibar (mbar). Pengering beku biasanya memiliki tingkat vakum 0,1 hingga 20 mbar, dengan vakum yang lebih tinggi 0,05mbar menunjukkan bahwa mesin akan mengeringkan produk lebih cepat.
• Mekanisme Pemanasan: Pengering beku memiliki mekanisme pemanasan yang mengembalikan panas ke bahan yang dikeringkan (disublimasikan). Ini mungkin memiliki pemanasan radiasi inframerah, pemanasan resistif, atau pemanasan selimut, dengan suhu pemanasan maksimum 60°C.
• Kapasitas Kondensor: Kondensor mesin pengering beku membekukan uap air sebelum mengumpulkannya sebagai es. Kondensor memiliki sistem refrigerasi yang mendinginkan ruang pengering hingga suhu tertentu, biasanya antara -50°C dan -85°C. Kapasitas kondensor adalah jumlah air (dalam pon atau kg) yang dapat dibekukan dan dikumpulkan sebagai es per siklus, biasanya berkisar antara 1 hingga 10 pon (0,45 hingga 4,5 kg).
• Waktu Pengeringan: Waktu pengeringan pengering beku adalah proses dehumidifikasi dari makanan, sampel dari laboratorium, atau bahan lainnya. Fase pembekuan, pengeringan utama, dan pengeringan akhir membutuhkan waktu beberapa jam hingga beberapa hari untuk maksimal 18 jam.

Perawatan

• Pembersihan: Permukaan luar dan beberapa komponen yang dapat dilepas dari pengering beku, termasuk baki dan permukaan rak, harus dibersihkan dengan deterjen ringan dan air atau larutan disinfektan. Bahan kimia yang berventilasi baik dan dihindari yang dapat merusak mesin harus digunakan untuk pembersihan. Sebelum membersihkan, selalu tinjau panduan dan langkah-langkah keselamatan dari produsen.
• Pemeriksaan Oli Pompa Vakum: Jika model pengering beku memiliki vane putar, tingkat oli harus selalu diperiksa untuk melihat apakah tingkat oli berada dalam tingkat yang disarankan.
• Perawatan Kondensor: Sebagian besar liofilisator memiliki kondensor. Perawatan mesin sangat penting karena mencegah partikel yang terperangkap kembali ke ruang vakum. Kumparan kondensor perlu dibersihkan dengan hati-hati dengan pembersih kumparan yang sesuai. Larutan pembersih kumparan harus diaplikasikan ke kondensor jika ada debu atau kotoran.
• Program Pemeliharaan Pencegahan: Operator mesin pengering beku dapat mengikuti rencana pemeliharaan pencegahan. Rencana tersebut akan mencakup tugas penting, frekuensi, dan detail tentang inspeksi, kalibrasi, dan penyesuaian bagian-bagian mesin agar tetap berfungsi dengan lancar dan berkinerja puncak untuk waktu yang lama.

Skenario

Liofilisasi bermanfaat untuk berbagai industri. Beberapa aplikasi umum adalah sebagai berikut:

• Industri Makanan: Liofilisasi berguna untuk mengawetkan makanan. Koki dan ilmuwan makanan menggunakannya untuk membuat makanan gourmet, kopi, buah, dan kue-kue. Makanan kering mempertahankan nutrisinya, rasa, dan kemampuan rehidrasinya. Selain itu, mesin tersebut menciptakan makanan ringan kering beku yang ringan dan ringkas untuk berkemah dan anak-anak, dll.
• Industri Bioteknologi dan Farmasi: Dalam bidang farmasi, liofilisator sangat penting untuk pengembangan obat-obatan, antibiotik, hormon, dan vaksin. Ini sangat cocok untuk senyawa yang sensitif terhadap panas dengan bahan aktif yang membutuhkan masa simpan yang lebih lama. Perangkat ini menghilangkan kelembapan dari produk obat steril sambil menjaga kemurnian produk.
• Kesehatan Hewan dan Obat Hewan: Obat hewan menggunakan liofilisasi untuk mengeringkan beku sampel biologis seperti darah, jaringan, dan bakteri. Mereka juga menyimpan produk kesehatan hewan—imunisasi, menghemat ruang, meningkatkan stabilitas, dan menyederhanakan transportasi.
• Ekstrak Nutrisi dan Daging: Proses liofilisasi menyebabkan konsentrasi rasa daging dan zat bergizi. Ekstrak seperti itu sering digunakan dalam industri pengolahan makanan untuk meningkatkan rasa dan kandungan gizi produk makanan. Anda dapat menemukannya dalam sup, saus, dan campuran bumbu, di antara aplikasi lainnya.
• Preservasi Sampel Biologis: Sektor studi ilmiah menggunakan liofilisator untuk melestarikan sampel biologis, termasuk kultur sel, enzim, DNA, bakteri, dan antibodi. Prosedur pengeringan beku menjamin stabilitas dan penyimpanan jangka panjang dari zat yang rapuh ini untuk penelitian, uji klinis, dan kontrol kualitas.
• Preservasi Bunga: Perusahaan bunga dan museum menggunakan liofilisator dalam pengeringan beku untuk mengawetkan bunga dan tumbuhan yang halus. Prosedur pengeringan beku mempertahankan bentuk, warna, dan keindahan awal dari spesimen botani. Mereka dapat digunakan untuk dekorasi, studi ilmiah, atau tujuan pengajaran.
• Analisis Lingkungan: Ahli lingkungan menggunakan liofilisator untuk menganalisis sampel udara dan air. Teknologi ini memungkinkan mereka untuk mendinginkan dan mengeringkan polutan, sedimen, dan mikroorganisme untuk pengujian dan pemantauan tambahan. Selain itu, berkontribusi pada preservasi sampel lingkungan, meningkatkan kualitas kontrol lingkungan dan melindungi ekosistem.

Cara Memilih Pengering Beku Vakum Liofilisasi

Faktor penting yang perlu dipertimbangkan saat membeli mesin pengering beku untuk dijual adalah fitur, kapasitas, dan kinerja mesin.

• Teknologi dan Desain

  Kontrol tekanan vakum dan sistem refrigerasi adalah dua teknologi terpenting dalam mesin pengering beku. Tekanan biasanya di bawah 1 mmHg untuk memungkinkan molekul air menyublim dari produk menjadi uap. Kemudian, dengan bantuan refrigeran yang mendinginkan permukaan kondensor, uap menjadi cair atau es melalui proses yang disebut kondensasi.

• Sistem Pemanasan/Pendinginan

  Sistem pemanasan dan sistem refrigerasi dalam mesin pengering beku memainkan peran penting dalam penyelesaian proses pengeringan dan pembekuan makanan. Metode utama perpindahan panas dalam pengering beku adalah konduksi. Produk biasanya dikeringkan dalam ruang vakum dengan rak panas yang tersembunyi. Makanan dibekukan di rak, dan panas diberikan untuk menyublim air—es menjadi uap.

• Sistem/Fungsi Kontrol

  Pengering beku modern memiliki sistem kontrol yang dapat menyesuaikan suhu dan tekanan di dalam mesin. Beberapa mesin pengering beku memiliki pemutus keselamatan otomatis yang dapat merasakan apakah ada kerusakan atau bahaya bagi kesehatan peralatan dan, dalam beberapa kasus, operator.

FAQ Pengering Beku Vakum Liofilisasi

Q1: Apa perbedaan utama antara pengering beku rotari dan pengering beku lurus?

A1: Dalam pengering beku rotari, baki pengering berputar dalam ruang vakum. Pergerakan yang konsisten ini membantu meningkatkan aliran udara dan membuat prosesnya lebih cepat. Di sisi lain, pengering beku lurus memiliki baki pengering statis yang ditempatkan di dalam ruang vakum. Meskipun pengering beku lurus mungkin lebih murah daripada pengering beku rotari, fitur statis baki pengering dapat mengakibatkan pengeringan yang tidak merata.

Q2: Apa saja tantangan umum yang dihadapi saat mengoperasikan pengering beku?

A2: Mengelola pemeliharaan dan pembersihan peralatan pengering beku sangat penting. Ini dilakukan dengan rutin memeriksa komponen penting seperti pompa vakum, elemen pemanas, dan sensor. Selain itu, efektivitas mesin dapat dipengaruhi oleh faktor-faktor dengan suhu ambient yang lebih tinggi dan tingkat kelembapan yang lebih tinggi, memperlambat proses pengeringan.

Q3: Apakah ada alternatif pengeringan beku?

A3: Ya. Teknik seperti pengeringan semprot, pengeringan udara, dan penggilingan basah dapat digunakan sebagai alternatif pengeringan beku. Namun, mereka mungkin tidak cocok untuk semua aplikasi, terutama yang membutuhkan retensi nutrisi dan bioaktivitas.

Q4: Apa saja kemajuan dalam teknologi pengering beku?

A4: Pengering beku modern kini hadir dengan fitur seperti sistem kontrol otomatis yang memantau dan menyesuaikan parameter secara real-time. Beberapa pengering beku juga memiliki kondensor yang lebih efisien yang mengurangi penggunaan energi selama proses pengeringan.