2-1 Predmrazenie: Predmrazenie je spevnenie voľnej vody v materiáli, čím sa sušenému produktu získa rovnaký tvar ako pred sušením, čím sa zabráni nezvratným zmenám, ako je penenie, zmršťovanie, koncentrácia a pohyb rozpustených látok počas vákuového sušenia , a zníženie teploty Pokles spôsobuje zníženie rozpustnosti látky a zmenu životných charakteristík látky. Predmrazenie hrá rozhodujúcu úlohu v kvalite lyofilizovaných produktov a musia byť splnené dve základné požiadavky: vhodná rýchlosť chladenia a vhodná konečná teplota.
Rýchlosť ochladzovania závisí od teploty chladiaceho zdroja, počtu vzoriek, objemu nádoby a plochy povrchu a prenosu tepla medzi nádobou na vzorku a chladným prostredím. Ak je rýchlosť ochladzovania príliš vysoká, spôsobí to tvorbu vnútrobunkového ľadu a ak je rýchlosť ochladzovania príliš pomalá, živé telo sa zraní a zomrie. Pomaly chladiace kryštály ľadu sú veľké a rýchlo chladiace kryštály ľadu sú malé. Rýchlo zmrazené produkty majú jednotný vzhľad a konzistentnú farbu. Malé kryštály ľadu spôsobujú menšiu denaturáciu bielkovín a menšiu koaguláciu.
Pri produktoch so živými látkami je úmrtnosť pri rýchlom zmrazení malá a šetrí sa čas mrazenia. Konečná teplota predmrazenia by mala byť nižšia ako teplota eutektického bodu alebo teplota skleného prechodu roztoku, aby sa zabezpečilo, že roztok suspendovaného biologického materiálu môže byť úplne zmrazený, inak sa malé množstvo kvapaliny „uvarí“ a vytvorí sa bubliny. pri vysávaní Povrch výrobku je nerovný. Pri výrobkoch, ktoré nie sú veľmi náročné, by mala byť konečná teplota predmrazenia nižšia ako teplota eutektického bodu, vo všeobecnosti o 5 až 10 stupňov nižšia ako teplota eutektického bodu.
2-2 fáza sublimačného sušenia
Tiež známe ako primárne sušenie, zmrazený produkt sa zahrieva v uzavretej vákuovej nádobe, takže kryštály ľadu sublimujú do vodnej pary a unikajú, čím sa produkt dehydratuje a vysuší. Sušenie sa postupne tlačí dovnútra z vonkajšieho povrchu a dutiny, ktoré zostali po sublimácii ľadových kryštálov, sa stávajú únikovými kanálmi pre sublimovanú vodnú paru. Prvá fáza sušenia je dokončená, keď sú odstránené všetky ľadové kryštály, v tomto bode je odstránených asi 90 percent celkovej vlhkosti. V tomto procese dochádza k prenosu tepla aj k prenosu hmoty. Teplo absorbované sublimáciou ľadového kryštálu dodáva výhrevná platňa a sublimovaná vodná para uniká cez medzeru vysušenej vrstvy. Počas procesu sušenia by sa však mala zostávajúca časť materiálu vždy uchovávať v zmrazenom stave. Ak je teplota príliš vysoká, kryštály ľadu sa roztopia, takže teplota zamrznutej vrstvy výrobku by mala byť nižšia ako jeho eutektická teplota. Okrem toho teplota vysušenej vrstvy nemôže prekročiť teplotu rozpadu príliš rýchlym ohrevom. Takzvaná teplota rozpadu znamená, že keď teplota dosiahne určitú hodnotu, niektoré sušené produkty stratia svoju tuhosť a majú podobný jav kolapsu. Dezintegrácia vysušeného produktu ovplyvňuje prechod vodnej pary z lyofilizovanej vrstvy, čo vedie k čiastočnému roztaveniu produktu.
2-3 Fáza desorpčného sušenia
Tiež sa nazýva sekundárne sušenie. Po skončení prvého stupňa je na stenách kapilár a polárnych skupinách suchého materiálu ešte adsorbovaná časť vody, ktorá nie je zamrznutá. Po druhej fáze sušenia je obsah zvyškovej vlhkosti v produkte vo všeobecnosti medzi 0,5 percentami a 4 percentami. Čas desorpcie je určený odrodou a tvarom produktu; požiadavky na obsah zvyškovej vody; výkon mraziacej sušičky a ďalšie faktory.
3. Následné spracovanie
Rôzne produkty majú rôzne metódy následného spracovania a vplyv životného prostredia na sušené produkty by sa mal minimalizovať. Pri biologických produktoch je spravidla potrebné zabaliť vo vákuovom prostredí alebo naplniť sušiacu komoru dusíkom a následne zabaliť.
