Framtíð FD tækni
10 月 -20-2020
Framtíð frystþurrkun
Frystþurrkun (frostþurrkun) hefur verið notuð iðnaðar í áratugi til að varðveita matvæli og líffræðileg efni, en hefðbundin frystingarþurrkur af bakka er hægt og vinnuafl. Nýtt „virk frystþurrkun“ ferli lofar að útrýma þessum göllum.
Framtíð frystþurrkun
Saga frystþurrkunar fer aftur til forna Inka, sem varðveittu kartöflur og annað grænmeti einfaldlega með því að afhjúpa þau fyrir loftinu. Lágt vetrarhitastig snéri vatninu í matinn að ís, sem síðan gufaði upp í mjög þurru fjallaloftinu. Á fjórða áratugnum var þurrkun iðnaðarfrystingar þróuð sem leið til að varðveita afgangskaffi í löndum eins og Brasilíu. Nescafé og önnur fræg vörumerki voru stofnuð á þessum tíma og augnablikskaffi er nú þekktasta frystþurrkaða vöran. Í seinni heimsstyrjöldinni var frystþurrkun einnig notuð við læknabirgðir á stríðstímum eins og penicillíni og blóði. Á næstu áratugum stækkaði notkun frystþurrkunar að þeim marki þar sem í dag er tæknin notuð við framleiðslu á um 400 mismunandi matvælum og mörgum lyfjum.
Vandamál með hefðbundna aðferð
Allt frá fjórða áratugnum hefur þurrkun iðnaðarfrystingar háð einni gerð búnaðar: frysta þurrkara af bakkanum. Í frystiþurrkara á bakka er efnið sem á að þurrka á opnum bakka og studd í hillum búnar kælingu og hitakerfi. Bakkunum er raðað innan hólfs sem er tengt við tómarúmdælu.
Í fyrsta lagi er efnið frosið við andrúmsloftsþrýsting með því að lækka hitastig hillanna. Þurrkunarhólfið er síðan flutt til þrýstings venjulega á bilinu 0,01-1 mbar. Mildur hiti sem er beittur í hillurnar veldur því að ís í vörunni gufar upp án þess að fara í gegnum vökvafasann (sublimate). Djúpt tómarúm gerir það kleift að eiga sér stað við hitastigið -20c eða jafnvel lægra. Ef nauðsyn krefur, til dæmis þar sem lífræn leysiefni eru notuð, er leysir endurheimtur úr lofttæmisdælu útblástur með lágu hitastigi.
Þrátt fyrir árangursríka rekstur í marga áratugi hafa frystingarþurrkarar með þrjá verulega galla. Í fyrsta lagi er hleðsla og losun vinnuaflsfrek, sérstaklega þar sem stórar einingar geta innihaldið nokkur hundruð bakka. Í öðru lagi þarf frystþurrkaða kökuna sem fjarlægð er úr bakkunum oft að mala til að umbreyta henni í frjálsa flæðandi kornafurð. Í þriðja lagi hindrar myndun „húð“ af þurrkaðri vöru á yfirborði bakkans yfir gufu og gerir þessa aðferð til að frysta þurrkun mjög hægt.
