La producción completa de liofilización-al vacío consta de dos etapas principales: pre-congelación y secado por sublimación. El proceso de sublimación elimina los cristales de hielo del interior de los materiales, mientras que la pre-congelación determina la forma de distribución y el tamaño de los cristales de hielo antes del secado. Incluso si el liofilizador funciona de manera estable en la fase de sublimación, los problemas de calidad causados por una pre-congelación inadecuada permanecerán permanentemente en los productos terminados.
Si la temperatura de pre-congelación es superior al punto eutéctico del material o el tiempo de mantenimiento térmico es insuficiente, el agua libre dentro de las materias primas no se puede convertir completamente en hielo sólido. En condiciones de alto vacío, el agua líquida no congelada se derrite y migra, lo que provoca la contracción del material, el endurecimiento de la superficie y el colapso. Las frutas con alto contenido de azúcar-como las fresas y los mangos son propensas al fenómeno de sobreenfriamiento. La superficie parece congelada, mientras que el interior todavía contiene componentes líquidos, lo que es difícil de encontrar mediante una simple observación.
La velocidad de congelación también aporta diferencias obvias en las características del producto. La congelación ultra-rápida produce una gran cantidad de pequeños cristales de hielo. Después de la sublimación, los canales de los poros dentro de los materiales son estrechos, lo que da como resultado una velocidad de rehidratación lenta de los productos terminados. Una congelación moderadamente lenta puede formar cristales de hielo más grandes. Después de que el hielo se sublima, quedan poros más anchos, lo que mejora efectivamente la capacidad de rehidratación. Sin embargo, una congelación excesivamente lenta destruirá las paredes celulares de las materias primas, provocará pérdida de jugo y pérdida de ingredientes activos.
Diferentes materias primas, incluidas la carne, las hortalizas de hoja, las bayas y los tubérculos, tienen diferentes puntos eutécticos y características de tejido. No existe un parámetro de precongelación universal adecuado para todos los materiales. Las fábricas profesionales deben llevar a cabo pruebas de procesos a pequeña-escala según sus propias categorías de productos antes de la producción en masa, explorar parámetros de temperatura y mantenimiento estables, y solidificar curvas maduras de pre-congelación en el sistema de control.
La tecnología de precongelación optimizada-puede reducir eficazmente los defectos comunes, como el oscurecimiento, la fragmentación, el colapso y la mala rehidratación. Mejora el rendimiento del producto terminado, estabiliza la consistencia entre lotes-a-lotes, fortalece la competitividad del producto en los mercados extranjeros y crea un mayor espacio de ganancias para las empresas procesadoras de alimentos liofilizados-.
