หลักการการทํางานของเครื่องแห้งแบบแช่เย็น (ที่รู้จักกันในชื่อ lyophilizer) มีหลายขั้นตอนสําคัญที่อนุรักษ์อาหารหรือวัสดุอื่น ๆ โดยการกําจัดความชื้นภายใต้สภาพความดันต่ํานี่คือการแยกกระบวนการ:
1หนาวเย็น
การ เตรียม เบื้องต้น: วัสดุ (เช่น อาหาร) จะ เตรียม เบื้องต้น โดย การ ทําความสะอาด, ตัด ตัด, หรือ ทํา อาหาร ตาม ความ ต้องการ.
การแช่แข็งเร็ว: วัสดุถูกบรรจุเข้าไปในเครื่องแห้งแบบแช่แข็งและแช่แข็งเร็วถึงอุณหภูมิโดยทั่วไประหว่าง -40 °C ถึง -80 °C (-40 °F ถึง -112 °F)ขั้นตอนนี้ทําให้ความชื้นในอาหารเป็นคริสตัลน้ําแข็งขนาดเล็กซึ่งช่วยรักษาโครงสร้างของอาหาร
2. การสร้างความว่าง:
เมื่อแข็งแล้ว ห้องจะอากาศเพื่อสร้างระยะว่าง ซึ่งลดความดันชั้นบรรยากาศรอบๆวัสดุที่แข็งลงอย่างมาก ซึ่งเป็นสิ่งสําคัญสําหรับระยะต่อไป
3. สับลิเมชั่น (การแห้งแท้):
การทําความร้อนที่ควบคุมได้: อุณหภูมิของวัสดุที่แช่แข็งจะเพิ่มขึ้นอย่างช้า ๆ ภายใต้ระยะว่างนั่นหมายความว่ามันเปลี่ยนจากของแข็งเป็นก๊าซโดยตรง โดยไม่กลายเป็นของเหลว.
การกําจัดระเหย: ระเหยน้ําที่ผลิตขึ้นในระหว่างการย่อยย่อยถูกกําจัดจากห้องโดยระบบระเหยวิธี นี้ ทํา ให้ อาหาร แห้ง ได้ อย่าง มี ประสิทธิภาพ และ ทํา ให้ อาหาร ไม่ ละลาย.
4. การดึงดูด (การแห้งระดับสอง)
หลังจากการแห้งครั้งแรก น้ําบางส่วนอาจยังคงอยู่ในวัสดุ ส่วนนี้เกี่ยวข้องกับการทําความร้อนเพิ่มเติมถึงอุณหภูมิที่สูงกว่าเล็กน้อยเพื่อกําจัดความชื้นที่เหลือ
กระบวนการนี้ทําให้แน่ใจว่าน้ําจะลดลงถึงระดับที่ทําให้การเก็บรักษาและความมั่นคงในชั้นวางของได้นาน
5การเย็นและการบรรจุ:
เมื่อกระบวนการแห้งเสร็จสิ้น วัคิวัมจะปล่อยออกมา และวัสดุจะเย็นลงอย่างรวดเร็ว เพื่อป้องกันการดูดซึมน้ํา
ผลิตภัณฑ์ที่แห้งด้วยน้ําแข็งจะถูกบรรจุไว้ในถังที่แน่นต่ออากาศ หรือถุงที่ปิดด้วยระยะว่าง เพื่อปกป้องมันจากความชื้นและยืดอายุการใช้งาน
ข้อดีสําคัญ:
การอนุรักษ์สารอาหารและรสชาติ: กระบวนการรักษาสารอาหาร, รสชาติ และโครงสร้างของวัสดุเดิม
อายุการใช้งานยาวนาน: ผลิตภัณฑ์ที่แข็งแห้งแบบกระจก สามารถเก็บได้หลายปี โดยไม่ต้องนําไปเก็บในตู้เย็น ทําให้มันเหมาะสมสําหรับการจัดส่งอาหารฉุกเฉิน, การตั้งแคมป์ และภารกิจอวกาศ
กระบวนการที่มีประสิทธิภาพนี้ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการอนุรักษ์อาหาร ยา และชีวเทคโนโลยีเพื่ออนุรักษ์วัสดุที่อ่อนแอ
