Prihodnost tehnologije FD
10 月 -20-2020
Prihodnost sušenja zamrznitve
Sušenje z zamrzovanjem (liofilizacija) se desetletja uporablja za ohranjanje živil in bioloških materialov, vendar so tradicionalni sušilniki za zamrzovanje pladnja počasni in delovno intenzivni. Nov postopek "aktivnega sušenja zamrznitve" obljublja, da bo odpravil te pomanjkljivosti.
Prihodnost sušenja zamrznitve
Zgodovina sušenja z zamrzovanjem sega v starodavne Inke, ki so ohranili krompir in drugo zelenjavo, tako da so jih izpostavili zraku. Nizke zimske temperature so vodo v hrani usmerile v led, ki je nato izhlapela v zelo suhem gorskem zraku. V tridesetih letih prejšnjega stoletja je bilo razvito industrijsko zamrzovanje kot način za ohranitev presežne kave v državah, kot je Brazilija. Nescafé in druge znane blagovne znamke so bile ustanovljene v tem času, Instant Coffee pa je zdaj najbolj znan zamrznjen izdelek. Med drugo svetovno vojno je bilo sušenje zamrznitve uporabljeno tudi za medicinske potrebščine v vojnem času, kot sta penicilin in krvna plazma. V naslednjih desetletjih se je uporaba sušenja zamrznitve razširila do točke, ko se danes tehnologija uporablja pri proizvodnji približno 400 različnih živil in številnih farmacevtskih izdelkov.
Težave s tradicionalno metodo
Od tridesetih let prejšnjega stoletja je sušenje industrijskega zamrznitve odvisno od ene vrste opreme: sušilnika za zamrzovanje pladnja. V sušilniku za zamrzovanje pladnja je material, ki ga je treba posušiti, nameščen na odprtih pladnjih in podprt na policah, opremljenih s sistemi za hlajenje in ogrevanje. Pladnji so razporejeni znotraj komore, ki je povezana z vakuumsko črpalko.
Najprej je material zamrznjen pri atmosferskem tlaku z znižanjem temperature polic. Sušilna komora se nato evakuira do tlaka, običajno v območju 0,01-1 mbar. Nežna toplota, nanesena na police, povzroči, da led v izdelku izhlapi brez prehoda skozi tekočo fazo (sublimate). Globok vakuuma omogoča, da se to odvija pri temperaturi -20C ali celo nižji. Če je potrebno, na primer, kadar se uporabljajo organska topila, se topilo obnovi iz izpušnih črpalk z nizkotemperaturnim kondenzatorjem.
Kljub uspešnemu delovanju v mnogih desetletjih imajo sušilniki za zamrzovanje pladenj tri pomembne pomanjkljivosti. Prvič, nalaganje in razkladanje je delovno intenzivno, še posebej, ker lahko velike enote vsebujejo več sto pladnjev. Drugič, zamrznjena torta, odstranjena iz pladnjev, pogosto zahteva brušenje, da jo pretvori v prosto tekoči zrnati izdelek. Tretjič, tvorba "kože" posušenega izdelka na površini pladnja ovira prehod hlapov, zaradi česar je ta način sušenja zamrznitve zelo počasi.
