העתיד של טכנולוגיית ה- FD
10 月 -20-2020
העתיד של ייבוש הקפאה
ייבוש הקפאה (Lyophization) משמש באופן תעשייתי מזה עשרות שנים לשימור מזון וחומרים ביולוגיים, אך מייבשי הקפאה מסוג מגש מסורתיים הם איטיים ועתירי עבודה. תהליך 'ייבוש פעיל בהקפאה פעיל' חדש מבטיח לבטל את החסרונות הללו.
העתיד של ייבוש הקפאה
ההיסטוריה של ייבוש הקפאה חוזרת לאינקה העתיקה, ששמרו תפוחי אדמה וירקות אחרים פשוט על ידי חשיפתם לאוויר. טמפרטורות חורפיות נמוכות הפכו את המים במזון לקרח, אשר אז התאדו באוויר ההרים היבש מאוד. בשנות השלושים של המאה העשרים, ייבוש הקפאה תעשייתית פותח כדרך לשמר עודפי קפה במדינות כמו ברזיל. Nescafé ושמות מותגים מפורסמים אחרים הוקמו בשלב זה, וקפה נמס הוא כיום המוצר הידוע ביותר מיובש בהקפאה. במהלך מלחמת העולם השנייה שימש ייבוש הקפאה גם לציוד רפואי בזמן מלחמה כמו פניצילין ופלזמת דם. בעשורים שלאחר מכן השימוש בייבוש הקפאה התרחב עד לנקודה בה הטכנולוגיה משמשת כיום בייצור של כ -400 מזון שונים ותרופות רבות.
בעיות בשיטה המסורתית
מאז שנות השלושים של המאה העשרים, ייבוש ההקפאה התעשייתי היה תלוי בסוג בודד של ציוד: מייבש הקפאה מסוג המגש. במייבש הקפאת מגש, החומר המיובש מונח על מגשים פתוחים ונתמך על מדפים המצוידים במערכות קירור וחימום. המגשים מסודרים בתוך תא המחובר למשאבת ואקום.
ראשית, החומר קפוא בלחץ אטמוספרי על ידי הורדת טמפרטורת המדפים. תא הייבוש מפונה אז ללחץ בדרך כלל בטווח 0.01-1 MBAR. חום עדין המופעל על המדפים גורם לקרח במוצר להתאדות מבלי לעבור את השלב הנוזל (סובלימי). הוואקום העמוק מאפשר לזה להתרחש בטמפרטורה של -20C או אפילו נמוך יותר. במידת הצורך, למשל, במקום בו משתמשים בממסים אורגניים, ממיס מתאושש מהפליטה של משאבת הוואקום על ידי מעבה בטמפרטורה נמוכה.
למרות הפעלה מוצלחת במשך עשורים רבים, מייבשי הקפאת מגש יש שלושה חסרונות משמעותיים. ראשית, העמסה ופריקה הם אינטנסיביים לעבודה, במיוחד מכיוון שיחידות גדולות עשויות להכיל כמה מאות מגשים. שנית, העוגה המיובשת בהקפאה שהוסרה מהמגשים מחייבת לעיתים קרובות טחינה כדי להמיר אותה למוצר גרגירי זורם חופשי. שלישית, היווצרות 'עור' של מוצר מיובש על פני המגש מעכב את מעבר האדים, מה שהופך את השיטה הזו של ייבוש הקפאה לאט מאוד.
