FD teknolojisinin geleceği
10 月 -20-2020
Donma kurutmanın geleceği
Donma kurutma (liyofilizasyon), gıda maddelerini ve biyolojik malzemeleri korumak için onlarca yıldır endüstriyel olarak kullanılmaktadır, ancak geleneksel tepsi tipi donma kurutucuları yavaş ve emek yoğundur. Yeni bir 'aktif donma kurutma' süreci bu dezavantajları ortadan kaldırmayı vaat ediyor.
Donma kurutmanın geleceği
Donma kurutma tarihi, patatesleri ve diğer sebzeleri sadece havaya maruz bırakarak koruyan antik İnka'ya geri döner. Düşük kış sıcaklıkları yiyeceklerdeki suyu buza çevirdi, bu da çok kuru dağ havasında buharlaştı. 1930'larda, Brezilya gibi ülkelerde fazla kahveyi korumanın bir yolu olarak endüstriyel donma kurutma geliştirildi. Nescafé ve diğer ünlü marka isimleri şu anda kuruldu ve Instant Coffee artık en iyi bilinen dondurularak kurutulmuş ürün. İkinci Dünya Savaşı sırasında, penisilin ve kan plazması gibi savaş zamanı tıbbi malzemeler için donma kurutma da kullanıldı. Sonraki on yıllarda, donma kurutma kullanımı, bugün teknolojinin yaklaşık 400 farklı gıda maddesi ve birçok farmasötik üretiminde kullanıldığı noktaya kadar genişledi.
Geleneksel yöntemle ilgili sorunlar
1930'lardan beri, endüstriyel donma kurutma tek bir ekipmana bağlıydı: tepsi tipi donma kurutma makinesi. Bir tepsi dondurucu kurutucuda, kurutulacak malzeme açık tepsilere yerleştirilir ve soğutma ve ısıtma sistemleri ile donatılmış raflarda desteklenir. Tepsiler bir vakum pompasına bağlı bir oda içinde düzenlenmiştir.
İlk olarak, malzeme rafların sıcaklığını düşürerek atmosfer basıncında dondurulur. Kurutma odası daha sonra tipik olarak 0.01-1 MBAR aralığında bir basınca boşaltılır. Raflara uygulanan yumuşak ısı, üründeki buzun sıvı fazdan (sublim) geçmeden buharlaşmasına neden olur. Derin vakum, bunun -20C sıcaklıkta veya daha düşük bir sıcaklıkta gerçekleşmesini sağlar. Gerekirse, örneğin organik çözücülerin kullanıldığı yerlerde, çözücü vakum pompa egzozundan düşük sıcaklıkta bir kondansatör ile geri kazanılır.
Onlarca yıl boyunca başarılı operasyona rağmen, tepsi dondurucu kurutucuların üç önemli dezavantajı vardır. İlk olarak, yükleme ve boşaltma işgücü yoğundur, özellikle büyük birimler birkaç yüz tepsi içerebilir. İkincisi, tepsilerden çıkarılan dondurularak kurutulmuş kek, genellikle serbest akışlı bir granüler ürüne dönüştürmek için öğütmeyi gerektirir. Üçüncüsü, tepsi yüzeyinde kurutulmuş bir ürünün 'ciltinin' oluşumu, buharın geçişini engelleyerek donma kurutma yöntemini çok yavaşlatır.
