El futur de la tecnologia FD
10 月 -20-2020
El futur de l’assecat de congelació
L’assecat de congelació (liofilització) s’ha utilitzat industrialment durant dècades per preservar els productes alimentaris i els materials biològics, però els assecadors tradicionals de congelació de tipus safata són lents i intenses laborals. Un nou procés de "assecat de congelació activa" promet eliminar aquests inconvenients.
El futur de l’assecat de congelació
La història de l’assecat de congelació es remunta a l’antiga Inca, que va conservar les patates i altres verdures simplement exposant -les a l’aire. Les baixes temperatures de l’hivern van convertir l’aigua en el menjar fins al gel, que després es va evaporar a l’aire de muntanya molt sec. A la dècada de 1930, l'assecat de congelació industrial es va desenvolupar com a forma de preservar el cafè excedent en països com el Brasil. En aquest moment es van fundar Nescafé i altres famosos noms de marques, i el cafè instantani ara és el producte més conegut. Durant la Segona Guerra Mundial, l’assecat de congelació també es va utilitzar per a subministraments mèdics de guerra com la penicil·lina i el plasma de sang. En les dècades següents, l'ús de l'assecat de congelació es va expandir fins al punt que avui s'utilitza la tecnologia en la producció de prop de 400 productes alimentaris diferents i molts productes farmacèutics.
Problemes amb el mètode tradicional
Des de la dècada de 1930, l’assecat de congelació industrial depenia d’un sol tipus d’equip: l’assecadora de congelació de tipus safata. En un assecador de congelació de la safata, el material que s’assecarà es col·loca en safates obertes i es recolza en prestatges equipats amb sistemes de refrigeració i calefacció. Les safates estan disposades dins d’una cambra connectada a una bomba de buit.
Primer, el material es congela a pressió atmosfèrica baixant la temperatura de les prestatgeries. La cambra d'assecat s'evacua a una pressió normalment en el rang de 0,01-1 mbar. La calor suau aplicada a les prestatgeries fa que el gel del producte s’evapori sense passar per la fase líquida (sublim). El buit profund permet que es produeixi a la temperatura de -20C o fins i tot inferior. Si és necessari, per exemple, on s’utilitzen dissolvents orgànics, el dissolvent es recupera de l’escapament de la bomba de buit per un condensador de baixa temperatura.
Malgrat el funcionament amb èxit durant moltes dècades, els assecadors de congelació de la safata tenen tres desavantatges importants. En primer lloc, la càrrega i la descàrrega són intensives en mà d’obra, sobretot perquè les unitats grans poden contenir diversos centenars de safates. En segon lloc, el pastís assecat a la congelació eliminat de les safates sovint requereix mòlta per convertir-lo en un producte granular de flux lliure. En tercer lloc, la formació d’una “pell” de producte sec a la superfície de la safata dificulta el pas del vapor, fent que aquest mètode d’assecat de congelació sigui molt lent.
