FD tehnoloģijas nākotne
10 月 -20-2020
Žāvēšanas nākotne
Saldēšana žāvēšana (liofilizācija) gadu desmitiem ilgi tiek izmantota rūpnieciski, lai saglabātu pārtikas produktus un bioloģiskos materiālus, bet tradicionālie paplātes tipa sasaldēšanas žāvētāji ir lēni un darbietilpīgi. Jauns “aktīvās sasaldēšanas žāvēšanas” process sola novērst šos trūkumus.
Žāvēšanas nākotne
Saldēšanas žāvēšanas vēsture atgriežas pie senajiem inku, kas saglabāja kartupeļus un citus dārzeņus, vienkārši pakļaujot tos gaisā. Zema ziemas temperatūra ūdeni pārtikā pagrieza uz ledus, kas pēc tam iztvaikoja ļoti sausā kalnu gaisā. Pagājušā gadsimta 30. gados rūpnieciskā iesaldēšanas žāvēšana tika izstrādāta kā veids, kā saglabāt kafijas pārpalikumu tādās valstīs kā Brazīlija. Šajā laikā tika dibināti Nescafé un citi slavenie zīmolu vārdi, un tūlītējā kafija tagad ir vispazīstamākais sasaldētais žāvētais produkts. Otrā pasaules kara laikā sasaldēšanas žāvēšana tika izmantota arī kara laika medicīniskajām piegādēm, piemēram, penicilīna un asiņu plazmā. Nākamajās desmitgadēs sasaldēšanas žāvēšanas izmantošana paplašinājās līdz vietai, kur mūsdienās tehnoloģija tiek izmantota aptuveni 400 dažādu pārtikas produktu un daudzu farmaceitisko līdzekļu ražošanā.
Problēmas ar tradicionālo metodi
Kopš pagājušā gadsimta 30. gadiem rūpnieciskā sasaldēšanas žāvēšana ir atkarīga no viena veida aprīkojuma: paplātes tipa sasaldēšanas žāvētāja. Paplātes sasaldēšanas žāvētājā žāvējamais materiāls tiek novietots uz atvērtām paplātēm un atbalsta plauktos, kas aprīkoti ar dzesēšanas un apkures sistēmām. Paplātes ir sakārtotas kamerā, kas ir savienota ar vakuuma sūkni.
Pirmkārt, materiāls tiek sasaldēts atmosfēras spiedienā, pazeminot plauktu temperatūru. Pēc tam žāvēšanas kameru evakuē līdz spiedienam, parasti diapazonā 0,01-1 Mbar. Maiga karstums, kas uzklāts uz plauktiem, izraisa ledus iztvaikošanu, neizlaižot cauri šķidruma fāzei (Sublimate). Dziļais vakuums ļauj tam notikt -20C temperatūrā vai pat zemāk. Ja nepieciešams, piemēram, ja tiek izmantoti organiskie šķīdinātāji, šķīdinātāju no vakuuma sūkņa izplūdes gāzes atgūst ar zemas temperatūras kondensatoru.
Neskatoties uz veiksmīgu darbību daudzu gadu desmitu laikā, paplātes iesaldēšanas žāvētājiem ir trīs nozīmīgi trūkumi. Pirmkārt, iekraušana un izkraušana ir darbietilpīga, jo īpaši tāpēc, ka lielās vienībās var būt vairāki simti paplāšu. Otrkārt, no paplātēm noņemtā kūka, kas noņemta, bieži prasa slīpēšanu, lai to pārveidotu par brīvi plūstošu granulu produktu. Treškārt, žāvēta produkta “ādas” veidošanās uz paplātes virsmas kavē tvaiku pāreju, padarot šo sasaldēšanas žāvēšanas metodi ļoti lēni.
