Überblick

• Zeit: 8 Stunden
• Nur der Kondensator (Kühl-Kompressor) ist eingeschaltet

Ablauf
Während des Gefrierzyklus kühlt der Kühl-Kompressor die Vakuumkammer und die Lebensmittel auf -40° F (entspricht ebenfalls -40°C) ab. 

Die Werkseinstellung für diese Phase ist 8 Stunden. Die Phase kann aber manuell übersprungen werden, resp. auf 30 Minuten verkürzt werden, wenn das Essen beim Einlegen in den Trockner bereits gefroren ist. In diesen 30 Minuten wird die Vakuumkammer (vor-)gekühlt. Anschliessend erfolgt die Aufforderung, die vor gefrorene Ladung in den Gefriertrockner zu legen.

Empfehlung: Falls ihr die Möglichkeit habt, die Produkte zuerst in einem Tiefkühler vor zufrieren, können Zeit und Energie gespart werden. Der Tiefkühler kann parallel betrieben werden. Der energieaufwendige Gefriertrocknungszyklus wird um 8 Stunden verkürzt.

Überblick

• Zeit: variabel (4 - 40 Stunden)
• Druck-Regelung
• Kondensator und Vakuumpumpe eingeschaltet - zeitweise auch die Heizung

Ablauf
Wenn der Gefrierzyklus abgeschlossen ist, schaltet der Trockner die Vakuumpumpe ein. Das Touch-Display zeigt den Druck in der Vakuumkammer in der US-Einheit „mtorr“ an. Der Trockner zeigt das tatsächliche Vakuumniveau erst an, wenn der Kammerdruck unter 2500 mtorr (entspricht 3.3 mbar) gefallen ist. 

Als Referenz: In der Atmosphäre beträgt der Druck ca. 1000 mbar. 

Unsere Vakuumpumpe benötigt ca. 5 Minuten um unter 2500 mtorr zu fallen. Die Vakuumpumpe reduziert den Kammerdruck weiter bis 500 mTorr (0.66 mbar) erreicht werden. Dies dauert ohne Ladung ca. 10 Minuten.

SUBLIMATION
Wenn der Gefriertrockner 500 mtorr (0.66 mbar) erreicht, schaltet er die Heizungen unter den Lebensmittelschalen ein. Im Vakuum bzw. bei diesem geringen Druck schmilzt bei der Erwärmung das Eis nicht, sondern es verdampft direkt.
 
Diesen Übergang vom festen zum gasförmigen Aggregatzustand nennt man Sublimation.

Die Heizungen bewirken, dass der eingefrorene Wassergehalt der Lebensmittel schneller verdampft. Der Gefriertrockner entfernt Feuchtigkeit aus den Lebensmitteln, indem er die Feuchtigkeit in Dampf umwandelt und an der zylindrischen Kammerwand als Eis bindet.

Wenn die Heizungen bei 500 mtorr (0.66 mbar) eingeschaltet werden, sinkt der Vakuumdruck noch eine Weile. Dann aber beginnt der Druck, aufgrund des erzeugten Dampfs, zu steigen an. Wenn der Kammerdruck 600 mtorr (0.8 mbar) erreicht ist, werden die Heizungen ausgeschaltet. Die Ladung ist jedoch noch warm und gibt weiterhin Dampf ab. Dadurch steigt der Druck weiter an.

Je nach Art und Menge der Lebensmittel im Gefriertrockner steigt der Druck auf 750 - 800 mtorr (ca. 1 mbar). Das Essen kühlt ab (weil die Heizungen ausgeschaltet sind) und die Vakuumpumpe beginnt wieder, den Kammerdruck zu senken. Wenn der Kammerdruck 500 mtorr erreicht hat, schalten sich die Heizungen wieder ein und der Zyklus wiederholt sich. Bei einer grossen Ladung Lebensmittel hat unser Gefriertrockner die Heizungen zunächst etwa 5 Minuten lang eingeschaltet und danach etwa 20 Minuten lang ausgeschaltet. Dies bedeutet, dass ein solcher Zyklus etwa 25 Minuten dauert.

Nach stundenlangem Wiederholen des Ein-/ und Ausschaltvorgangs des Heizgeräts haben die Lebensmittel so wenig Feuchtigkeit, dass die Vakuumpumpe die Vakuumkammer auch bei eingeschalteter Heizung unter 600 mtorr halten kann.

Wenn der Drucksensor des Gefriertrockners feststellt, dass der Kammerdruck bei eingeschalteter Heizung mehr als eine Stunde unter 600 mtorr (0.8 mbar) bleibt, wechselt der Gefriertrockner in die Phase der endgültigen Trocknung. 

Überblick

• Zeit: 10 Stunden (im Menü verstellbar)
• Temperatur-Regelung
• Kondensator und Vakuumpumpe eingeschaltet - zeitweise auch die Heizung

Ablauf
Dies ist eine weitere feste Zeitphase. Die Werkseinstellung beträgt 10 Stunden. Die Zeit kann bei Bedarf über den Touchscreen geändert werden.

Während dieses letzten Trockenzyklus hält das Kühlsystem weiterhin eine niedrige Temperatur aufrecht.

Unterschied: Die Heizungen werden ein- und ausgeschaltet, um die Temperatur der beheizten Böden und nicht den Vakuumkammerdruck wie in der Trocknungsphase aufrechtzuerhalten. 

Die Temperatur vom „Final-Dry“ kann auch über den Touchscreen eingestellt werden. Die Werkseinstellungen betragen 125° F (umgerechnet 50°C). Um die Temperatur von 50°C zu halten, ist das Heizsystem 1 Minute eingeschaltet und danach wieder 3 Minuten ausgeschaltet. 

Energiemessung

Um die Energiekosten für das Gefriertrocknen einer Ladung Lebensmittel herauszufinden, haben wir ein Energiemessgerät an der Steckdose angeschlossen. Mit dem Messgerät können wir die Netzspannung (V), Wechselstromaufnahme (A), Leistung (Watt) und verbrauchte elektrische Energie (kWh) überwachen. 

Falls du einen mittlelgrossen Gefriertrockner hast, empfehlen wir dir das folgende Energiemessgerät: 

Brennenstuhl Primera-Line PM 231 E  

Preis: CHF 25 - 30

Weitere Infos zur Energie-Messung und zu den allfallenden Kosten beim Gefriertrocknen findest du im Energie-Blog.