Pakastekuivausmenetelmät

Pakastekuivausmenetelmät, tunnettu myös nimellä lyofilisointi tai sublimointikuivaus, on prosessi, jolla poistetaan vettä tai muuta liuotinainetta materiaalista sen jäädyttämisen jälkeen. Menetelmä perustuu siihen, että jää suoraan muuttuu höyryksi eli sublimoituu paineen ja lämpötilan olosuhteissa, jotka ovat veden kolmoispisteen alapuolella. Pakastekuivausta käytetään laajasti eri aloilla, kuten elintarviketeollisuudessa, farmasiassa ja biotekniikassa.

Prosessi alkaa materiaalin jäädyttämisellä nopeasti, jotta muodostuu pieniä jääkiteitä. Tämä on tärkeää, koska suuret jääkiteet voivat vahingoittaa materiaalin rakennetta. Sen jälkeen materiaali asetetaan tyhjiökammioon. Ensimmäisessä vaiheessa, jota kutsutaan primäärikuivaukseksi, lämpötilaa nostetaan hieman, mutta se pidetään edelleen alle jäätymispisteen. Tämä saa jään sublimoitumaan ja poistumaan materiaalista. Tämän vaiheen tavoitteena on poistaa suurin osa vedestä.

Toisessa vaiheessa, sekundäärikuivauksessa, lämpötilaa nostetaan edelleen, mutta edelleen tyhjiössä. Tässä vaiheessa poistetaan materiaaliin sitoutunut vesi, joka ei ole jäätynyt. Lopullisena tuloksena on kuiva materiaali, joka säilyttää usein rakenteensa ja ominaisuutensa hyvin, ja sen säilyvyys paranee merkittävästi. Pakastekuivattuja tuotteita voidaan helposti rehydratoida lisäämällä vettä. Menetelmä on tehokas, mutta myös energiaintensiivinen ja kallis verrattuna muihin kuivausmenetelmiin.