خشک کردن انجمادی، یا لیوفیلیزاسیون، فرآیندی است که حلال را از محصول حذف می‌کند تا به سطحی برسد که در آن ثبات محصول به طور قابل توجهی افزایش یابد. این فرآیند در حفظ بسیاری از انواع مواد، از مقادیر کمی مواد شیمیایی تا ساختارهای بزرگی که هر دو ماده و یکپارچگی ساختاری سه‌بعدی حفظ می‌شوند، کاربرد دارد.
کاربردهای معمول شامل موارد زیر است:
- افزایش عمر مفید و مدیریت خواص ناپایدار یا واکنشی مولکول در مواد شیمیایی دقیق، داروها و معرف‌های آزمایشگاهی.
- حفظ فعالیت بیولوژیکی در آنزیم‌ها و عوامل بیولوژیکی درمانی و صنعتی، مانند پروتئین‌ها و دی ان ای.
- استفاده به عنوان جایگزین ذخیره‌سازی سلول‌ها در نیتروژن مایع یا فریزرها جهت حفظ سلول‌ها.
- استفاده برای حفظ و به عنوان یک مرحله ایمنی برای بیماران در بافت‌ها برای تحقیقات و استفاده پزشکی مانند خون، استخوان و تاندون.
- کاهش هزینه‌های حمل و نقل، افزایش عمر مفید و به حداکثر رساندن طعم و ارزش غذایی در مواد غذایی.
- حفظ و بازیابی آثار نادر، حساس و با ارزش مانند کتاب‌های آب‌گرفته، دسته گل‌های عروسی و یافته‌های باستان‌شناسی.
- استفاده به عنوان یک مرحله غلظت برای بازیابی مواد از نمونه‌های رقیق شده برای تحقیقات بیشتر.
کاربردها و محصولات مختلف نیازهای متفاوتی در تجهیزات فرآوری دارند و همچنین دما، ظرفیت کندانسورها، انواع و پیچیدگی سیستم‌های کنترل متفاوت خواهند بود.
مزایای خشک کردن انجمادی
خشک کردن انجمادی مجموعه‌ای از مزایای منحصر به فرد را ارائه می‌دهد:
- مواد خشک‌شده به روش انجمادی می‌توانند در دماهای بالاتر، اغلب تا دمای محیط اتاق، بدون فاسد شدن نگهداری شوند. عدم نیاز به تجهیزات برودتی یا انجماد برای ذخیره‌سازی زنجیره سرد باعث می شود هزینه انرژی و خطر از دست دادن محصول به دلیل قطع برق به طور چشمگیری کاهش یابد.
- خشک کردن انجمادی می‌تواند در محیطی کنترل‌شده‌تر نسبت به برخی از روش های دیگر خشک کردن انجام شود و احتمال آلودگی را کاهش دهد.
- خشک کردن می‌تواند تا زمانی که سطح رطوبت مشخص شده حاصل شود، ادامه یابد، چه این سطح رطوبت باقیمانده 5% باشد یا 0.1%.
- به دلیل این که محصول بدون استفاده از گرمای بیش از حد خشک می‌شود، پروتئین‌ها و سایر محصولاتی که در اثر حرارت دچار تغییر ساختاری می‌شوند، می‌توانند بدون از دست دادن فعالیت حفظ شوند.
- محصولات خشک‌شده به روش انجمادی دارای سطح بزرگی هستند که امکان تجدید سریع آنها را فراهم می‌کند. این امر به‌ویژه در مورد واکسن‌ها و آنتی‌بادی‌های اضطراری مهم است که نیاز به تجویز سریع دارند. سوپ‌های فوری، قهوه‌ها و شیرهای پودری نمونه‌های روزمره‌ای هستند که مزایای تجدید سریع را نشان می‌دهند.
- ویال‌ها می‌توانند تحت خلاء یا گاز بی‌اثر که به حفظ محصولاتی که به اکسیژن حساس هستند کمک می‌کنند، پلمپ شوند. هنگام خشک کردن در ویال‌ها یا آمپول‌ها، حجم پر کردن می‌تواند به‌دقت محفوظ باقی بماند.
- از آنجا که محصولات در حالت خشک بسیار سبک‌تر هستند، خشک کردن انجمادی مزیت کاهش هزینه‌های حمل و نقل را دارا می باشد.
