Pengeringan beku adalah menghilangkan air bebas dan sebagian air terikat yang teradsorpsi dalam celah kisi padat di bawah lingkungan vakum suhu rendah. Oleh karena itu, proses pengeringan beku secara umum dibagi menjadi lima tahap, yaitu pra-pembekuan, pengeringan sublimasi (atau pengeringan tahap pertama), pengeringan analitis (atau pengeringan tahap kedua), penilaian titik akhir, dan penghilangan produk.
Produsen peralatan pengeringan beku makanan: produk dibekukan terlebih dahulu
Tahap ini terutama memainkan peran tetap untuk mengeringkan produk. Ini merupakan langkah yang sangat kritis, karena jika tidak ditangani dengan baik akan menimbulkan banyak masalah cetakan produk atau masalah kualitas. Oleh karena itu, waktu pra-pembekuan, suhu dan derajat vakum perlu dikontrol secara ketat, namun dalam produksi aktual, faktor-faktor yang mempengaruhi derajat vakum sering diabaikan dalam proses pra-pembekuan. Suhu pra-pembekuan umumnya berada dalam 5 derajat di bawah titik beku, juga dikenal sebagai suhu titik eutektik, atau 10~15 derajat di bawah suhu titik eutektik. Titik loncatan suhu pada proses ini adalah suhu pra-pembekuan yang sesuai. Ketika suhu mencapai suhu pengeringan beku, simpanlah selama jangka waktu tertentu. Waktu pra-pembekuan tidak tetap, dan dapat dibekukan sepenuhnya dalam waktu 2-3 jam, yang bergantung pada muatan produk, luas pelat, dan sifat media perpindahan panas.
Produsen peralatan pengeringan beku makanan: pengeringan produk sublimasi
Ini adalah proses utama pengeringan beku, terutama untuk menyublimkan es di dalam material, namun untuk memastikan es tidak larut, tekanan uap jenuh pada titik beku material lebih tinggi daripada uap di sekitar es. Oleh karena itu, uap air yang dihasilkan perlu segera dihilangkan dan terus menerus mengisi kembali panas yang diperlukan untuk sublimasi. Suhu dan tekanan menjadi faktor utama yang mempengaruhi proses ini. Yang pertama adalah suhu selama pengeringan sublimasi, yang harus diatur di bawah titik eutektik. Kecepatan sublimasi paling cepat terjadi di dekat titik eutektik. Selama proses sublimasi, antarmuka antara lapisan kering dan lapisan beku pada produk padat akan berkurang secara bertahap seiring berjalannya waktu. Ketika antarmuka antara lapisan kering dan lapisan beku menghilang (lapisan beku menghilang), kenaikan suhu produk saat ini jauh lebih cepat dibandingkan sebelum lapisan beku menghilang. Sesuai dengan proses produksi produk, sebaiknya diperpanjang selama beberapa jam untuk memastikan semua lapisan beku di dalam produk hilang.
Produsen peralatan pengeringan beku makanan: pengeringan produk secara analitis
Setelah pengeringan sublimasi, semua kristal es pada material akan meninggalkan banyak lubang, namun masih tersisa sekitar 10% air yang tidak membeku. Dengan pengeringan analitik, kami bermaksud mengurangi bagian air ini dan mempertahankannya sekitar 2%, yang berfungsi untuk mengeringkan bahan. Suhu yang lebih tinggi pada tahap ini harus ditentukan sesuai dengan sifat produk dan kadar air yang diperlukan dari produk jadi, namun suhu dapat ditingkatkan secara tepat untuk mengurangi kadar air. Pada tahap pengeringan ulang, tekanan aerasi perlu ditingkatkan secara tepat untuk menghantarkan panas. Untuk mempercepat kecepatan pengeringan dan mempersingkat waktu, vakum tinggi dapat dipulihkan ketika suhu produk sepenuhnya mencapai suhu yang diatur oleh media perpindahan panas.
Produsen peralatan pengeringan beku makanan: penilaian titik akhir pengeringan beku
Dalam pengoperasian sebenarnya, waktu akhir pengeringan analitis dapat dinilai berdasarkan fenomena berikut:
(1) Suhu produk pada dasarnya konsisten dengan suhu rak pemanas dan dipertahankan untuk jangka waktu tertentu.
(2) Tekanan dalam oven pengering dan tekanan dalam cold trap cenderung konsisten dan dipertahankan dalam jangka waktu tertentu.
(3) Tekanan oven. Suhu cold trap pada dasarnya kembali ke indeks ketika peralatan dibongkar dan dipertahankan untuk jangka waktu tertentu.
(4) Ketika katup antara oven pengering dan kondensor ditutup, tingkat vakum oven pengering naik kurang dari 5Pa (00,05 bar) dalam waktu dua menit untuk menilai bahwa pengeringan beku telah selesai .
Produsen peralatan pengeringan beku makanan: parameter desain kurva pengeringan beku
Kurva pengeringan beku dapat dibagi menjadi pengertian luas dan sempit. Kurva pengeringan beku yang sempit mengacu pada kurva hubungan antara suhu dan waktu oven pengeringan beku. Dalam arti luas, kurva pengeringan beku mengacu pada kurva hubungan antara suhu produk, suhu pelat (rak), suhu kondensor (perangkap dingin), derajat vakum dan waktu selama proses pengeringan beku, seperti terlihat pada gambar di bawah. Biasanya suhu dan tekanan adalah ordinatnya, dan waktu adalah absisnya. Hanya dengan mengontrol secara komprehensif parameter setiap tahap proses pengeringan beku, produk berkualitas tinggi dapat diperoleh. Kurva pengeringan beku tidak hanya menjadi dasar pengoperasian pengering beku secara manual, tetapi juga dasar kendali otomatis pengoperasian pengering beku.
