FD technologijos ateitis
10 月 -20-2020
Užšalimo džiovinimo ateitis
Džiovinimas užšalimas (liofilizacija) dešimtmečius buvo naudojamas siekiant išsaugoti maisto produktus ir biologines medžiagas, tačiau tradiciniai dėklų tipo šaldymo džiovintuvai yra lėti ir reikalauja daug darbo. Naujas „aktyvaus užšalimo džiovinimo“ procesas žada pašalinti šiuos trūkumus.
Užšalimo džiovinimo ateitis
Užšalimo džiovinimo istorija siekia senovės inkų, kurie išsaugojo bulves ir kitas daržoves, tiesiog eksponuodami jas orą. Žemos žiemos temperatūra maiste pavertė vandenį į ledą, kuris vėliau išgaravo labai sausame kalnų ore. Šeštajame dešimtmetyje pramoninis užšalimo džiovinimas buvo sukurtas kaip būdas išsaugoti kavos perteklių tokiose šalyse kaip Brazilija. Šiuo metu buvo įkurti „Nescafé“ ir kiti garsūs prekės ženklai, o „Instant Coffee“ dabar yra geriausiai žinomas „Freeze“ džiovintas produktas. Antrojo pasaulinio karo metu šaldymo džiovinimas taip pat buvo naudojamas karo laikų medicininėms reikmėms, tokioms kaip penicilinas ir kraujo plazma. Per ateinančius dešimtmečius užšalimo džiovinimo naudojimas išsiplėtė iki to laiko, kai šiandien technologija naudojama gaminant apie 400 skirtingų maisto produktų ir daugelio vaistų.
Tradicinio metodo problemos
Nuo 1930-ųjų pramoninio užšalimo džiovinimas priklausė nuo vieno tipo įrangos: dėklo tipo šaldymo džiovintuvo. Į dėklo užšalimo džiovintuvą džiovinama medžiaga dedama ant atvirų padėklų ir palaikoma lentynose su aušinimo ir šildymo sistemomis. Padėkliukai išdėstyti kameroje, sujungtoje su vakuuminiu siurbliu.
Pirma, medžiaga užšaldoma esant atmosferos slėgiui, sumažinant lentynų temperatūrą. Tada džiovinimo kamera evakuojama iki slėgio, paprastai esančio 0,01–1 mbar. Švelnus lentynose esanti šiluma sukelia produkto ledą išgaruojant, nepraleidžiant skystos fazės (sublimato). Gilus vakuumas leidžia tai vykti -20C temperatūroje ar net žemesnėje. Jei reikia, pavyzdžiui, kai naudojami organiniai tirpikliai, tirpiklis iš vakuuminio siurblio išmetimo atkuriamas mažos temperatūros kondensatoriaus metu.
Nepaisant sėkmingo veikimo per daugelį dešimtmečių, dėklų užšalimo džiovintuvai turi tris reikšmingus trūkumus. Pirma, pakrauti ir iškrauti daug darbo reikalauja, juo labiau, kad dideliuose įrenginiuose gali būti keli šimtai padėklų. Antra, iš užšaldyto džiovinto pyrago, pašalinto iš dėklų, dažnai reikia šlifuoti, kad jis būtų paverčiamas laisvai tekančiu granuliuotu produktu. Trečia, džiovinto produkto „odos“ susidarymas ant dėklo paviršiaus trukdo garų praėjimui, todėl šis užšalimo džiovinimo būdas labai lėtai.
