फ्रीज-ड्रायर, जिसे फ्रीज-फिलिज़र के नाम से भी जाना जाता है, का काम करने का सिद्धांत सुब्लिमेशन प्रक्रिया पर आधारित है।सुब्लिमेशन किसी पदार्थ का सीधे ठोस अवस्था से गैस अवस्था में संक्रमण है, तरल अवस्था से गुजरने के बिना।
फ्रीज ड्रायर के कामकाज के सिद्धांत में शामिल बुनियादी चरण निम्नलिखित हैं:
ठंढः
सूखने वाली सामग्री को फ्रीज ड्रायर के सूखने वाले कक्ष में रखा जाता है।
सामग्री को बहुत कम तापमान तक ठंडा किया जाता है, आमतौर पर -40°C से -80°C के बीच, एक प्रशीतन प्रणाली का उपयोग करके।
इस निम्न तापमान के कारण सामग्री में पानी की मात्रा जम जाती है, जिससे बर्फ के क्रिस्टल बनते हैं।
वैक्यूम सृजन:
इसके बाद सूखी कक्ष को सील कर दिया जाता है और एक वैक्यूम पंप का उपयोग करके अंदर वैक्यूम बनाया जाता है।
वैक्यूम कक्ष में दबाव को कम करता है, आमतौर पर 0.1 से 0.001 mbar तक।
सुब्लिमेशन:
सूखने वाले कक्ष में कम दबाव और कम तापमान के कारण बर्फ के क्रिस्टल सीधे जल वाष्प में विलीन हो जाते हैं, जिससे तरल अवस्था को दरकिनार कर दिया जाता है।
इसके बाद जल वाष्प को सुखाने के कक्ष से निकालकर एक प्रशीतित संघनक या ठंडे जाल पर संक्षेपित किया जाता है, जिसे सुखाने के कक्ष से कम तापमान पर रखा जाता है।
सूखना:
जैसे-जैसे जल को पदार्थ से हटाया जाता है, सामग्री धीरे-धीरे सूखी हो जाती है।
सुखाने की प्रक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक कि वांछित स्तर की सूखापन प्राप्त नहीं हो जाती।
फ्रीज-ड्राइंग प्रक्रिया के मुख्य लाभों में निम्नलिखित शामिल हैंः
सामग्री की मूल संरचना और गुणों का संरक्षण, क्योंकि सामग्री को उच्च तापमान के संपर्क में नहीं लाया जाता है।
ताप-संवेदनशील सामग्री जैसे कि दवाओं, जैविक नमूनों या खाद्य उत्पादों को नुकसान पहुंचाए बिना पानी को कुशलतापूर्वक हटाना।
सूखे उत्पादों की शेल्फ लाइफ और स्थिरता में सुधार।
सुगमता के कारण, सूखी सामग्री को आसानी से पानी जोड़कर पुनः हाइड्रेट किया जा सकता है।
फ्रीज ड्रायर का व्यापक रूप से विभिन्न उद्योगों में उपयोग किया जाता है, जैसे कि फार्मास्यूटिकल्स, जैव प्रौद्योगिकी, खाद्य प्रसंस्करण और वैज्ञानिक अनुसंधान,जहां नाजुक और संवेदनशील सामग्रियों का संरक्षण महत्वपूर्ण है.
