مجففات تجميد اللومفيلز

أنواع مجففات التجمد (المجمدات الفراغية)

تُستخدم مجففات التجمد (المجمدات الفراغية) لإزالة الماء من الطعام والمركبات العضوية وغيرها من المنتجات. يتم ذلك من خلال ثلاث مراحل هي التجمد، والتجفيف الأساسي، والتجفيف الثانوي. تتوفر أنواع مختلفة من أجهزة مجففات التجمد اعتمادًا على التطبيق والصناعة التي تُستخدم فيها.

• مجفف التجمد ذو الصواني:

  يعد مجفف التجمد ذو الصواني أحد أكثر أنواع مجففات التجمد شيوعًا. يحتوي على مجموعة من الصواني التي يمكن أن تحمل المواد الطازجة على سطحها. تكون المواد الطازجة عادةً على سطح الصينية، مما يخلق مساحة أكبر للجهاز لتجفيف المنتج. يتم تسخين سطح الصينية أثناء التجفيف الثانوي، مما يساعد على إكمال عملية التجفيف عن طريق امتصاص جزيئات الماء المتبقية المتراكمة في المادة. يمكن أن تأتي بعض أجهزة مجففات التجمد ذوي الصواني مع رف أو بدونه.

• مجفف التجمد بشريط متحرك:

  في جهاز مجفف التجمد بشريط متحرك، يتم تغذية المادة بشكل مستمر إلى المجفف باستخدام شريط متحرك. يتم تجميد المادة في غرفة باردة، ثم تجفيفها في غرفة أساسية مع فراغ، وفي بعض الأجهزة، تتم معالجة المادة في غرفة ثانوية مسخنة. يحدث التجفيف عندما تتحرك المادة ببطء عبر الغرف وتتعرض للحرارة.

  يُستخدم هذا النوع من أجهزة مجففات التجمد عادةً لمعالجة كميات كبيرة من المنتجات الغذائية مثل الفواكه والخضروات.

• مجفف التجمد الدوراني:

  يُعد مجفف التجمد الدوراني مفيدًا عندما يتعين تجفيف كميات صغيرة من المواد الطازجة. يحتوي هذا النوع من الأجهزة على أسطوانة يتم تسخينها، ويتم وضع العينة على سطحها المبرد. يقوم السطح المبرد بتجميد المادة الطازجة، وعندما تدور، تجف المادة. يُفضل استخدام مجفف التجمد الدوراني لأغراض المختبر لأنه يمكن أن يجفف كميات صغيرة من العينات في وقت واحد.

• مجفف التجمد بالرش:

  يعمل مجفف التجمد بالرش بشكل مختلف عن جميع الأجهزة المذكورة أعلاه. في هذا الجهاز، يتم رش المادة الطازجة إلى غرفة باردة، حيث يتم تجميد المادة عن طريق رش مبرد.

  يتم جمع المادة المجففة عادةً على غشاء ترشيح. يُستخدم هذا النوع من الأجهزة بشكل شائع في الصناعات الدوائية.

مواصفات وصيانة مجففات التجمد (المجمدات الفراغية)

المواصفات

• الأبعاد العامة: تشير إلى الحجم الكلي لمعدات التجفيف بالتجميد، بما في ذلك الطول والعرض والارتفاع. يجب مراعاة الأبعاد العامة لمجفف التجمد لضمان وجود مساحة كافية للتثبيت والتشغيل في المختبر أو المصنع.
• متطلبات بيئة العمل: عادةً ما يُطلب من مجففات التجمد العمل في نطاق معين من درجة الحرارة والرطوبة. على سبيل المثال، يتم الحفاظ على درجة الحرارة المحيطة عند 10-30 درجة مئوية، وتكون الرطوبة النسبية أقل من 60٪ لتجنب تأثير العفن والرطوبة على عملية التجفيف بالتجميد.
• درجة الفراغ: تعمل أجهزة مجففات التجمد في بيئة فراغ. كلما زادت درجة الفراغ، كان تأثير التجفيف بالتجميد أفضل. بشكل عام، يحقق مجفف التبريد ضغطًا متبقيًا من ملليمترات الزئبق أو حتى أعلى. على سبيل المثال، يُعادل مجفف التجمد ذو مستوى فراغ -0.1 ميجا باسكال 0.1 ميجا باسكال من ضغط الفراغ.
• احتياجات الطاقة: تتطلب مجففات التجمد طاقة لتشغيل أنظمة التبريد والفراغ. تُعبَّر عن متطلبات الطاقة عادةً بالواط (W) أو الكيلوواط (KW).
• قدرة التجميد: تشير قدرة تجميد مجفف التجمد إلى كمية المنتج التي يمكن لجهاز التجفيف بالتجميد تجميدها في وقت واحد. تُعبَّر عن قدرة التجميد عادةً باللتر (L) أو اللتر في الساعة (L/h).
• وقت التجفيف: يشير وقت تجفيف مجفف التجمد إلى المدة التي يستغرقها مجفف التجمد لتجفيف كمية معينة من المنتجات. يعتمد وقت تجفيف مجفف التجمد على العديد من العوامل، مثل مساحة التجفيف، ودرجة الفراغ، ودرجة الحرارة، وما إلى ذلك.
• نظام التحكم: تحتوي بعض مجففات التجمد على نظام تبريد يمكنه ضبط درجة حرارة وحدة التبريد والتحكم في درجة الفراغ والرطوبة في النظام بأكمله بواسطة جهاز كمبيوتر أو أجهزة إلكترونية أخرى.

الصيانة

• التنظيف: يمكن استخدام قطعة قماش ناعمة ومنظف خفيف لتنظيف السطح الخارجي لتجنب خدش لوحة التحكم على الجهاز وإتلافها. من الضروري أيضًا فحص وتنظيف البيئة المحيطة لمجفف التجمد.
• فحص نظام الفراغ: فحص نظام الفراغ بشكل منتظم، مثل مضخات الفراغ والفلاتر لضمان أداء جيد لإغلاق الفراغ وتجنب تسرب الهواء.
• التحكم في درجة الحرارة: فحص نظام التحكم في درجة الحرارة بشكل منتظم ومعايرته لضمان دقة واستقرار التحكم في درجة الحرارة.
• فحص النظام الكهربائي: فحص المكونات الكهربائية وخطوط الاتصال لمجفف التجمد لضمان عدم وجود أي أجزاء مفكوكة أو تالفة.
• فحص جهاز الأمان: فحص جهاز الأمان لمجفف التجمد، مثل مفاتيح درجة الحرارة الزائدة ومفاتيح الضغط الزائد لضمان التشغيل الطبيعي والموثوق به للمعدات.

سيناريوهات استخدام مجففات التجمد (المجمدات الفراغية)

تشمل التطبيقات الأساسية لمجففات التجمد أو المجمدات الفراغية الصناعة الدوائية، وصناعة معالجة الأغذية، ومختبرات أبحاث التكنولوجيا الحيوية، والمختبرات التشخيصية، والمختبرات الكيميائية، والزراعة، وعلوم المواد.

• الصناعة الدوائية: تُستخدم مجففات التجمد أو المجمدات الفراغية في الصناعة الدوائية لحفظ وتثبيت الأدوية الحساسة، مثل اللقاحات والأجسام المضادة والهرمونات. من خلال إزالة الرطوبة من هذه الأدوية عن طريق التجفيف بالتجميد، يمكن تخزينها في حالة جافة وإعادة تشكيلها بالماء أو المذيب قبل الإعطاء. علاوة على ذلك، يُستخدم التجفيف بالتجميد في صياغة المنتجات الدوائية مثل الحقن المجففة بالتجميد والمساحيق وقطرات المضادات الحيوية من بين أمور أخرى.
• صناعة معالجة الأغذية: تُستخدم مجففات التجمد أو المجمدات الفراغية على نطاق واسع في صناعة معالجة الأغذية. تُستخدم لحفظ المواد الغذائية سريعة التلف مثل الفواكه والخضروات واللحوم ومنتجات الألبان. يحافظ التجفيف بالتجميد على القيمة الغذائية والنكهة والملمس واللون للطعام، مما يجعله قابلًا لإعادة الترطيب والاستهلاك. بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم تقنية التجفيف بالتجميد في إنتاج القهوة سريعة التحضير والشاي ومزائج الحساء، حيث تُحسِّن إزالة الرطوبة من العمر الافتراضي والراحة للمستهلك.
• مختبرات التكنولوجيا الحيوية والبحث: تُعد مجففات التجمد أو المجمدات الفراغية أدوات أساسية في تطبيقات التكنولوجيا الحيوية والبحث العلمي. تُستخدم لتركيز وحفظ المواد البيولوجية مثل زراعات الخلايا، والإنزيمات، والبروتينات، والأحماض النووية، والأجسام المضادة. يسمح التجفيف بالتجميد بالتخزين طويل الأمد لهذه المواد البيولوجية الهشة دون المساس بنشاطها، ويمكن إعادة ترطيبها بسهولة لمزيد من التجارب أو التحليل.
• التشخيص والمختبرات: تُعد مجففات التجمد أو المجمدات الفراغية أدوات قيّمة في المختبرات التشخيصية والطبية. تُستخدم لحفظ العينات البيولوجية، ونماذج الأنسجة، وعينات الدم، والسوائل البشرية. يسمح التجفيف بالتجميد بتثبيت وتخزين هذه العينات للاختبار أو التحليل أو الأرشفة في المستقبل. علاوة على ذلك، يُستخدم التجفيف بالتجميد في تحضير الكواشف التشخيصية، مثل الأجسام المضادة، والمستضدات، والامتصاصات المناعية المرتبطة بالإنزيم، والتي تتطلب أشكالًا مستقرة ومجففة لاختبارات المختبر الدقيقة والموثوقة.
• الزراعة: تُستخدم مجففات التجمد أو المجمدات الفراغية في الزراعة لحفظ البذور، ومواد الزراعة، والمنتجات الزراعية. يسمح التجفيف بالتجميد بالتخزين طويل الأمد للموارد الجينية القيّمة ويقلل من مخاطر التلوث الميكروبي أو التلف أثناء التخزين. بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم تقنية التجفيف بالتجميد لحفظ عينات التربة والبيانات البحثية الزراعية، مما يسمح بإجراء دراسات صحة التربة والخصوبة على فترات طويلة.
• علوم المواد: تُستخدم مجففات التجمد أو المجمدات الفراغية في علوم المواد والهندسة لإنتاج المواد المسامية، والهلامات، والدعامات. يسمح التجفيف بالتجميد بإزالة المذيبات وصنع مواد ذات مسامية خاضعة للتحكم ومساحات سطحية عالية لتطبيقات في توصيل الأدوية، وهندسة الأنسجة، وعلوم البيئة، من بين أمور أخرى.

كيفية اختيار مجففات التجمد (المجمدات الفراغية)

عند شراء مجفف التجمد بالفراغ، هناك العديد من العوامل، بما في ذلك الأنواع والنماذج، تستحق الدراسة لتلبية احتياجات ومتطلبات التطبيقات أو الشركات.

• التطبيقات

  من المهم تقييم تطبيقات مجفف التجمد قبل شرائه. تم تصميم أنواع مختلفة من مجففات التجمد للعديد من الصناعات. سيكون اختيار مجفف التجمد أسهل إذا كانت تطبيقاته معروفة. على سبيل المثال، تعد مجففات التجمد على طاولة مناسبة للأبحاث والتطوير على نطاق صغير، والتعليم، ومختبرات الأدوية. على العكس من ذلك، تعد مجففات التجمد على نطاق تجاري مثالية للإنتاج على نطاق واسع في معالجة الأغذية، والأدوية، والتكنولوجيا الحيوية.

• الميزات

  من الضروري فحص ميزات مجفف التجمد، حيث أن نماذج مختلفة تمتلك خصائص مميزة. انتبه إلى التحكم في درجة الحرارة والضغط، وكذلك قدرات المراقبة وتسجيل البيانات. تقدم بعض مجففات التجمد وظائف توقف وتشغيل تلقائية، والتي يمكن أن تبسط سير العمل. أيضًا، حدد ما إذا كانت وحدة بها نظام فراغ مركزي أو مضخة ريش دوارة مدمجة أفضل، حيث أن كل بديل يقدم فوائد وعيوب مميزة.

• السعة

  يعتمد الحجم النموذجي لمجفف التجمد على مساحة الرف وعدد الرفوف. يجب مراعاة كمية العينات المراد معالجتها وتوقيت دورات التجفيف. من الضروري اختيار مجفف التجمد ذو السعة المناسبة لتلبية المتطلبات. قد لا تلبي آلة ذات سعة صغيرة جدًا الاحتياجات، بينما قد تكون آلة ذات سعة كبيرة جدًا باهظة الثمن.

• الميزانية

  تختلف أسعار مجففات التجمد بشكل كبير اعتمادًا على الخصائص والقدرات. من الضروري تحديد ميزانية تلبي الاحتياجات والمتطلبات مع مراعاة نطاق تسعير مجفف التجمد أيضًا. من الضروري أيضًا مراعاة الفوائد طويلة المدى لاختيار مجفف التجمد عالي الجودة مع الميزات الضرورية، بدلاً من اختيار نموذج أكثر اقتصادًا مع قدرات أقل ونفقات صيانة أعلى.

أسئلة وأجوبة حول مجففات التجمد (المجمدات الفراغية)

س: ما أنواع العينات التي يمكن تجفيفها بالتجميد؟

ج: يمكن تجفيف أي نوع تقريبًا من العينات بالتجميد طالما أنها تناسب غرفة التجفيف في الجهاز. ومع ذلك، فإن العينات الأكثر شيوعًا التي يتم تجفيفها بالتجميد هي المنتجات الغذائية.

س: ما هي مراحل التجفيف بالتجميد؟

ج: يتم تنفيذ التجفيف بالتجميد في ثلاث مراحل: التجمد، والتجفيف الأساسي، والتجفيف الثانوي. في مرحلة التجمد، يتم تبريد المادة المراد تجفيفها عند درجة حرارة منخفضة حتى تتثبت جزيئاتها في مكانها مثل شبكة. في مرحلة التجفيف الأساسي، يتم رفع ضغط مجفف التجمد وإضافة حرارة إلى الغرفة. يتسبب ذلك في تصاعد بلورات الثلج أو تبخرها دون أن تذوب. في التجفيف الثانوي، يتم رفع درجة حرارة الغرفة أكثر لكسر روابط جزيئات الماء المتبقية. عندما يتم استخراج كل الماء، يتم تخزين المادة في وعاء محكم الغلق.

س: ما هي فوائد تجفيف الطعام بالتجميد؟

ج: يحافظ التجفيف بالتجميد على العناصر الغذائية للطعام التي يتم تدميرها عادةً بواسطة طرق التجفيف الأخرى. كما أنه يحافظ على شكل الطعام ولا يدمر تركيبه الكيميائي. العمر الافتراضي للطعام الذي تم تجفيفه بالتجميد أطول بكثير - حوالي 20 إلى 30 عامًا - وعند تخزينه في حاويات محكمة الإغلاق، يظل الطعام آمنًا من التلوث.

س: هل هناك فرق بين التجفيف بالتجميد والتجفيف بالتجميد؟

ج: لا. التجفيف بالتجميد والتجفيف بالتجميد هما نفس العمليتين. يزيل التجفيف بالتجميد الماء من المادة المراد تجفيفها ويترك مركبًا ثابتًا. عادةً ما تكون المادة التي تمر بعملية التجفيف بالتجميد مواد بيولوجية أو معقدة، مثل الطعام واللقاحات والإنزيمات. من ناحية أخرى، يمكن أن تخضع مواد أبسط مثل الهواء والماء أو الملح للتصعيد، ويُستخدم التجفيف بالتجميد.