2019-12-03
¿Cuál es un secador de helada? ¿Cómo trabaja?
El secador de helada y el liofilizador son nombres sinónimos para el mismo equipo. Un secador de helada ejecuta un proceso del retiro del agua utilizó típicamente para preservar los materiales perecederos, para ampliar la vida útil o para hacer el material más conveniente para el transporte. Los secadores de helada funcionan congelando el material, después reduciendo la presión y añadiendo calor para permitir que el agua congelada en el material sublime.
Un secador de helada funciona en tres fases, con primer y más crítico ser la fase de congelación. La liofilización apropiada puede reducir tiempos de secado por el 30%.
Los secadores de helada utilizan diversos métodos para congelar el producto. La congelación se puede hacer en un congelador, un baño enfriado (congelador de la cáscara), o en un estante en el secador de helada. El secador de helada refresca el material debajo de su punto triple para asegurar esa sublimación, bastante que ocurrirá la fusión. Esto preserva la forma física del material.
Un helada del secador de helada seca lo más fácilmente posible los cristales de hielo grandes, que pueden ser producidos congelando lenta o recociendo. Sin embargo, con los materiales biológicos, cuando los cristales son demasiado grandes pueden romper las membranas celulares, y que las ventajas a los resultados menos-que-ideales de la liofilización. Para prevenir esto, la congelación se hace rápidamente. Para los materiales que tienden a precipitarse, el recocido puede ser utilizado. Este proceso implica la congelación rápida, después el aumento de la temperatura del producto para permitir que los cristales crezcan.
Fase del secador de helada una segunda es el secado primario (sublimación), en el cual se baja la presión y el calor se añade al material para que el agua sublime. El vacío del secador de helada apresura la sublimación. El condensador frío del secador de helada proporciona una superficie para que el vapor de agua se adhiera y solidifique. El condensador también protege la bomba de vacío contra el vapor de agua. El cerca de 95% del agua en el material se quita en esta fase. La sequedad primaria puede ser un proceso lento. Demasiado calor puede alterar la estructura del material.
Una fase final del secador de helada es el secado secundario (adsorción), durante el cual se quitan las moléculas de agua del ionically-límite. Aumentando la temperatura más alta que en la fase de sequía primaria, los enlaces están quebrados entre el material y las moléculas de agua. Los materiales liofilizados conservan una estructura porosa. Después de que el secador de helada termine su proceso, el vacío se puede romper con un gas inerte antes de que se selle el material. La mayoría de los materiales se pueden secar a la humedad residual 1-5%.
· La calefacción del producto demasiado alto en temperatura puede causar hundimiento del derretimiento-detrás o del producto
· Sobrecarga del condensador causada por demasiado vapor que golpea el condensador.
Demasiada creación del vapor
Demasiada superficie
Un área demasiado pequeña del condensador
Refrigeración escasa
· Obstrucción del vapor – el vapor se produce a una tarifa más rápida que puede conseguir a través del puerto del vapor, el puerto entre la cámara del producto y el condensador, creando un aumento en la presión de la cámara.
Aquí están algunos términos importantes relacionados con los secadores de helada. Para una lista completa ver nuestra página de la terminología de la liofilización.
Es el punto en el cual el producto existe solamente en la fase sólida, representando la temperatura de fusión mínima. No todos los productos tienen un punto eutéctico o puede haber puntos eutécticos múltiples.
Durante la liofilización, la temperatura máxima del producto antes de que su calidad degrade por el derretimiento-detrás o el hundimiento.
El material forma cristales cuando está congelado.
Tiene un punto eutéctico o puntos eutécticos múltiples
La congelación rápida crea los pequeños cristales que son duros de secarse
El recocido puede ayudar a formar cristales más grandes
Mezclas de varios componentes que no cristalizan y no tienen un punto eutéctico. Dan vuelta en un ‘de cristal.’
No tiene un punto eutéctico
Para los materiales amorfos, la liofilización necesita ser realizada debajo de la temperatura de transición de cristal
El punto en el cual el producto ablanda hasta el punto de pueda apoyar no más su propia estructura. Esto puede ser un problema por muchas razones:
Pérdida de estructura física
Sequedad incompleta
Solubilidad disminuida
Porciones de ablación (splat)
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