Die Zukunft der FD -Technologie
10 月 -20-2020
Die Zukunft des Einfrierentrocknens
Das Einfrierentrocknen (Lyophilisierung) wird seit Jahrzehnten industriell verwendet, um Lebensmittel und biologische Materialien zu erhalten, aber traditionelle Gefrierentrockner vom Tablett sind langsam und arbeitsintensiv. Ein neuer Prozess der „aktiven Gefrierentrocknung“ verspricht, diese Nachteile zu beseitigen.
Die Zukunft des Einfrierentrocknens
Die Geschichte des Gefrierentrocknungen geht auf die alten Inka zurück, die Kartoffeln und anderes Gemüse konnten, indem sie sie einfach der Luft ausgesetzt haben. Niedrige Wintertemperaturen verwendeten das Wasser in das Essen in Eis, die dann in der sehr trockenen Bergluft verdunsteten. In den 1930er Jahren wurde die industrielle Einfrierentrocknung entwickelt, um überschüssigen Kaffee in Ländern wie Brasilien zu erhalten. Nescafé und andere berühmte Markennamen wurden zu dieser Zeit gegründet, und Sofortkaffee ist jetzt das bekannteste gefriergetrocknete Produkt. Während des Zweiten Weltkriegs wurde auch für medizinische Versorgung in Kriegszeiten wie Penicillin und Blutplasma ein Gefriertrocknen verwendet. In den folgenden Jahrzehnten wurde der Einsatz des Gefrierentrocknungen bis zu dem Punkt erweitert, an dem heute die Technologie bei der Herstellung von rund 400 verschiedenen Lebensmitteln und vielen Arzneimitteln verwendet wird.
Probleme mit der traditionellen Methode
Seit den 1930er Jahren hängt die industrielle Gefrierentrocknung von einer einzigen Art von Ausrüstung ab: dem Gefriertrockner vom Tablett. In einem Gefriertrockner des Tabletts wird das zu getrocknete Material auf offene Tabletts gelegt und in Regalen mit Kühl- und Heizsystemen getragen. Die Tabletts sind in einer Kammer angeordnet, die an eine Vakuumpumpe angeschlossen ist.
Zunächst wird das Material bei atmosphärischem Druck eingefroren, indem die Temperatur der Regale gesenkt wird. Die Trockenkammer wird dann zu einem Druck evakuiert, der typischerweise im Bereich von 0,01-1 Mbar ist. In den Regalen aufgetragene Wärme wird das Eis im Produkt verdampft, ohne durch die flüssige Phase zu gehen (sublimieren). Das tiefe Vakuum ermöglicht dies bei Temperatur von -20 ° C oder sogar niedriger. Bei Bedarf wird beispielsweise bei Verwendung von organischen Lösungsmitteln durch einen Kondensator mit niedriger Temperatur aus dem Abgas der Vakuumpumpen gewonnen.
Trotz eines erfolgreichen Betriebs über viele Jahrzehnte haben Tabletttrockner drei erhebliche Nachteile. Erstens ist das Laden und Entladen arbeitsintensiv, zumal große Einheiten mehrere hundert Tabletts enthalten können. Zweitens erfordert der gefriergetrocknete Kuchen, der aus den Tabletts entfernt wurde, häufig das Schleifen, um ihn in ein frei fließendes körniges Produkt umzuwandeln. Drittens behindert die Bildung einer „Haut“ von getrocknetem Produkt auf der Oberfläche des Tabletts den Durchgang von Dampf und macht diese Methode zum Einfrieren sehr langsam.
