خشک کن انجمادی (به انگلیسی: freez dryer ) به طور خلاصه فرایندی است که در طی آن ماده‌ای را منجمد می‌کنند و سپس با کاهش فشار سامانه، آب منجمد درون ماده مورد نظر را به طور مستقیم به بخار تبدیل می‌کنند(تصعید). از این فرایند برای افزایش مدت نگهداری مواد غذایی و دارویی و همچنین آسان کردن حمل و نقل آن‌ها بهره می‌برند.
خشک کن های صنعتی به روش انجماد(تصعیدی)
در بعضی از موارد محصولات غذایی هستند که به حرارت حساس می باشند و از روش تصعید رطوبت آن هارا خشک می کنند. در این روش ابتدا محصول موردنظر منجمد شده و سپس حلال(که معمولا آب می باشد)منجمد شده و از طریق تصعید تحت خلاء از ماده غذایی خارج می شود.مزایای آن هم افزایش ماندگاری و آسان شدن حمل و نقل محصولات می باشد.هزینه طراحی، ساخت، اجرا، نگهداری و استفاده از این دستگاه ها بسیار بالاست و با توجه به سرعت بسیار پایین تولید در این روش، قیمت تمام شده محصولات نهایی بسیار بالاست.
انواع خشک کن های تصعیدی هم شامل:
خشک کن های تصعیدی سینی دار
در خشک کن تصعیدی سینی دار که معمول ترین خشک کن تصعیدی می باشد، کندانسور، مانند گرم کننده های سینی ها یا در همان اتاقک قرار دارندیا اینکه در اتاقک جداگانه ای که از طریق یک لوله با قطر بزرگ به اتاقک اصلی پیوسته است، سوار می شود، سپس محصول بر روی سینی های داخل اتاقک خشک کن قرار داده می شود.
خشک کن تصعیدی تونلی
خشک کن تصعیدی تونلی شامل سینی هایی است که از یک طرف به داخل خشک کن وارد و از طرف دیگر خارج می شود. کندانسور آن توسط یک سیستم سرد کننده ی جذبی آمونیاکی سرد می شود. کنترل بارگیری در این نوع خشک کن تصعیدی با سهولت بیشتری انجام می شود.
خشک کن انجمادی برای خشک کردن مواد حساس به حرارت قابل استفاده است اغلب در صنعت داروسازی و صنایع غذایی مورد استفاده قرار می گیرد.
خشک کن انجمادی محصولات غذایی را بدون تغییر رنگ و شکل خشک کرده و عطر و طعم محصولات را حفظ می کند .بنابراین روشی ایده ال برای خشک کردن محصولات غذایی می باشد .
خشک کردن انجمادی و مراحل آن
خشک کردن انجمادی فرایندی است که در آن آب محصول پس از یخ زدن تحت تاثیر محیط خلا قرار می گیرد و اجازه می دهد یخ به طور مستقیم از جامد به بخار به صورت مستقیم و بدون عبور از فاز مایع تغییر کند .
این فرایند شامل سه فرایند جداگانه و منحصر به فرد است که کاملا به یکدیگر وابسته اند :
- انجماد
- خشک کردن اولیه
- خشک کردن ثانویه
مرحله انجماد
روش های مختلفی برای انجماد محصول وجود دارد انجماد را می توان در یک فریزر یا قفسه های یخچال انجام داد که شکل فیزیکی مواد را حفظ می کنند .
خشک کن انجمادی ساده ترین روش برای استفاده از کریستال های یخ بزرگ است که می تواند توسط انجماد و انجماد آهسته تولید شود .زمانی که کریستال ها بزرگ هستند ممکن است دیواره های سلولی را شکسته و خشک کردن ایده الی نداشته باشیم برای جلوگیری از این وضع انجماد سریع انجام می شود .
خشک کردن اولیه
فاز دوم خشک کردن انجمادی خشک کردن اولیه است که در ان فشار پایین می رود و گرما اضافه می شود . سرعت خلا تسریع می شود مخزن سرد یک سطح برای بخار آب فراهم می کند تا پایدار بماند .
کندانسور همچنین پمپ خلا را از بخار آب محافظت می کند در این مرحله تقریبا 95 درصد از اب مواد حذف می شود .
خشک کردن اولیه می تواند یک روند آهسته داشته باشد .گرمایش بیش از حد می تواند ساختار مواد را تغییر دهد .
خشک کردن ثانویه
تبخیر نهایی رطوبت باقی مانده معمولا در زمان طولانی تری نسبت به خشک کردن اولیه در اتاقک خشک کن انجام می شود
یک خشک کن تصعیدی می تواند از اجزای زیر تشکیل شده باشد :
- پمپ های خلا
- سیستم یخچال
- سیستم گرم کننده /سرد کننده
- فیلتر جمع اوری محصول
- سیستم کنترل
مشکلات خشک کردن تصعیدی
گرمایش محصول با حرارت بالا می تواند باعث ذوب یا فروریختن محصول شود
مزایای این تکنولوژی
- بهره وری بالا
- حداقل دستکاری و تغییر
- کیفیت بالا
- کاربرد گسترده
