Сублимационные сушилки для пищевых продуктов

Сублимационные сушилки для пищевых продуктов в лаборатории

Это компактная лиофильная установка (Small Freeze Dryer) для удаления влаги из пищевых продуктов и биоматериалов методом сублимации. Процесс основан на трёх последовательных стадиях (лиофилизации): замораживание продукта до твёрдого состояния, первичная сушка (сублимация льда в пар под вакуумом) и вторичная сушка (десорбция связанной влаги). Оборудование использует глубокую заморозку с последующей сублимацией для удаления влаги без перехода в жидкую фазу. Конструктивно представляет настольный прибор со встроенной вакуумной системой.

Лабораторная сушилка для замораживания продуктов применяется для сушки (лиофилизации) самого широкого спектра пищевых продуктов и биоматериалов: любые виды фруктов (яблоки, ягоды, бананы), овощи (морковь, перец, зелень), мясо, птицу и рыбу, готовые блюда и напитки (растворимый кофе, соки, супы «быстрого приготовления»), молочные продукты (творог, сыр, молоко), корма для животных и кондитерские изделия.

Основные операции, выполняемые на оборудовании:
• Разработка рецептур и отработка технологических режимов сушки — подбор температурных профилей и времени цикла для различных продуктов, требующих индивидуальных настроек.
• Контроль качества готовой продукции — измерение остаточной влажности, проверка органолептических свойств и оценка микробиологической чистоты продукта.
• Создание аргументированного обоснования перед масштабированием производства (Scale-up) — выработка воспроизводимых режимов, определяющих экономику и качество будущего промышленного выпуска.
• Технология лиофилизации позволяет сохранить исходную структуру, цвет, витамины и вкус продукта без добавления консервантов. Итоговый продукт имеет минимальную массу (до 1/10 от исходной), сохраняет форму и быстро восстанавливается при добавлении воды.

Сферы применения и отрасли:
• Представленное выше лабораторное оборудование находит широкое применение в различных отраслях промышленности и научных исследований.
• Пищевая промышленность и R&D центры — разработка новых видов сублимированных продуктов, контроль качества готовой продукции, отработка рецептур для промышленного выпуска; производство снеков, растворимых напитков, наполнителей для баночной продукции;
• Фармацевтика и производство БАД — разработка жевательных таблеток на основе фруктов, гранул для детского питания, диетических продуктов на биотехнологической основе, предназначенных для быстрого восстановления;
• Биотехнологии и научные исследования — подготовка термолабильных материалов (белков, ферментов, бактериальных лизатов) к хранению и сушка образцов животного и растительного происхождения для дальнейшего анализа (СВЧ-экстракция, ИК-спектроскопия, протеомные исследования);
• Сельское хозяйство — заготовка посевного материала (семян), прошедшего фазу глубокого охлаждения, консервация бактериальных культур и биологического сырья в научно-исследовательских и производственных целях;
• Производство продуктов длительного хранения и специального назначения — создание армейских пайков, космического питания и туристического снаряжения с экстремально низкой остаточной влажностью (<2-3%) для питания в полевых условиях при отсутствии средств охлаждения.

Типы лабораторий, где используется оборудование
• Исследовательские лаборатории пищевых предприятий и R&D центров — получение воспроизводимых сублимированных лабораторных образцов, идентичных будущей промышленной партии, отработка биохимических режимов сушки;
• Научно-исследовательские институты (пищевой биотехнологии, химии пищевых веществ, плодоовощеводства) — экспериментальная проверка гипотез, диссертационные исследования, изучение кинетики сублимации для различных пищевых матриц;
• Контрольно-аналитические лаборатории (Роскачество, Роспотребнадзор) — отработка пробоподготовки нетипичного сырья (витаминизированные смузи, премиксы с высоким содержанием влаги) для точного определения ТМЦ, антибиотиков и микотоксинов на прецизионном оборудовании (ВЭЖХ, ИСП-МС);
• Ветеринарные и зоотехнические центры — изготовление сублимированных кормов с программируемой остаточной влажностью для лабораторных животных.

Правила использования лабораторной сушилки для замораживания продуктов:

1) Подготовка к работе и предварительная подготовка образцов
• Подготовка образцов — нарезать продукты одинаковыми кусочками толщиной не более 10–15 мм для равномерного протекания процесса, не допускать скопления продукта на поддонах высокими горками;
• Предварительное замораживание — загружать продукт в камеру уже предварительно замороженным до температуры от −30°C до −40°C, либо использовать штатную функцию заморозки прибора;
• Проверка герметичности — убедиться в отсутствии наледи и посторонних включений на уплотнителях, плотно закрыть дверцу рабочего объёма.

2) Запуск процесса и контроль
• Настройка параметров — выбрать или запрограммировать профиль сушки (температура полок, скорость нарастания вакуума, длительность этапов десорбции) с учётом конкретного состава продукта;
• Запуск цикла — включить режим охлаждения (чиллер / холодная ловушка) для выхода на рабочую температуру (-50...-85°C), после стабилизации запустить вакуумный насос для выхода на целевой вакуум (менее 15 Па);
• Контроль параметров — фиксировать показания температуры полок, температуры продукта (игла Pt100 внутри куска) и давления в камере в лабораторном журнале для последующего анализа.

3) Завершение процесса и выгрузка продукта
• Определение окончания сушки — ориентироваться на стабилизацию температуры продукта (приближение к температуре полки), прекращение изменения давления в камере и соотношение достигаемых параметров;
• Сброс вакуума — открыть вентиляцию камеры (фильтр 0,2 мкм) для уравнивания давления с атмосферным, не допуская турбулентного врыва нестерильного воздуха;
• Выгрузка образцов — извлечь высушенные продукты сразу после сброса давления во избежание сорбции атмосферной влаги, при необходимости продолжить хранение в вакуумном упаковщике с влагопоглотителем.

4) Очистка и обслуживание
• Разморозка холодной ловушки — после каждого цикла полностью удалять наледь с испарителя, так как скопление льда снижает эффективность конденсации паров в последующих циклах;
• Очистка камеры — промыть внутренние поверхности мягкими моющими средствами, не содержащими абразивов, для удаления следов продукта и профилактики роста микроорганизмов;
• Замена масла в насосе — использовать только специальное вакуумное масло, проводить замену через каждые 100-200 моточасов в соответствии с регламентом завода-изготовителя.

Для полноценного цикла контроля качества и масштабирования технологии необходимы следующие приборы:
• Вакуумный насос (ротационно-лопастной или мембранный) — создание и поддержание глубокого вакуума (до пары Па) для всего цикла лиофилизации, критически важный компонент для выхода на рабочие режимы (в комплекте может не поставляться);
• Низкотемпературная морозильная камера (от −40 до −80°C) — предварительная шоковая заморозка образцов перед закладкой в камеру, используемая для формирования мелкокристаллической структуры льда;
• Анализатор остаточной влажности (по Карлу Фишеру) — титриметрический контроль эффективности процесса, так как остаточная влага более 2-3% для большинства продуктов недопустима из-за риска порчи и потери сыпучести;
• Устройство для вакуумной упаковки и влагопоглотители — герметизация образцов без доступа воздуха для длительного хранения готовой продукции после выемки из сублиматора;
• Вакуумметр — прецизионный контроль давления в камере (встроенный или внешний) для точной оценки окончания первичной стадии сушки.

Покупая лабораторные сублимационные сушилки для пищевых продуктов импортного и российского производства у дилера в России, компании «Лабораторное оснащение», вы получаете: гибкие условия поставок, доставку во все регионы России, гарантию производителя, сервис и обслуживание, подбор аналогов, комплектующих и самые лучшие цены!