L'avenir de la technologie FD
10 月 -20-2020
L'avenir du séchage de gel
Le lyophilisation (lyophilisation) est utilisé industriellement pendant des décennies pour préserver les denrées alimentaires et les matériaux biologiques, mais les sécheuses traditionnelles de type de plateau sont lentes et à forte intensité de main-d'œuvre. Un nouveau processus de séchage de congélation actif promet d'éliminer ces inconvénients.
L'avenir du séchage de gel
L'histoire du séchage de gel remonte aux anciens Inca, qui préservaient les pommes de terre et autres légumes simplement en les exposant à l'air. Les basses températures hivernales ont transformé l'eau dans la nourriture en glace, qui s'est ensuite évaporée dans l'air de la montagne très sec. Dans les années 1930, le séchage industriel a été développé comme un moyen de préserver le café excédentaire dans des pays comme le Brésil. Nescafé et d'autres noms de marque célèbres ont été fondés à cette époque, et le café instantané est désormais le produit le plus connu lyophilisé. Pendant la Seconde Guerre mondiale, le lyophilisation a également été utilisé pour les fournitures médicales en temps de guerre telles que la pénicilline et le plasma sanguin. Au cours des décennies suivantes, l'utilisation de la séchage de gel s'est étendue au point où aujourd'hui la technologie est utilisée dans la production d'environ 400 denrées alimentaires différentes et de nombreux produits pharmaceutiques.
Problèmes avec la méthode traditionnelle
Depuis les années 1930, le séchage industriel dépend d'un seul type d'équipement: le sèche-linge de type plateau. Dans un sèche-linge à plateau, le matériau à sécher est placé sur des plateaux ouverts et soutenu sur des étagères équipées de systèmes de refroidissement et de chauffage. Les plateaux sont disposés dans une chambre connectée à une pompe à vide.
Premièrement, le matériau est gelé à la pression atmosphérique en abaissant la température des étagères. La chambre de séchage est ensuite évacuée vers une pression généralement dans la plage de 0,01-1 Mbar. La chaleur douce appliquée sur les étagères fait que la glace du produit s'évapore sans passer par la phase liquide (sublimate). Le vide profond permet que cela ait lieu à la température de -20c ou même plus bas. Si nécessaire, par exemple lorsque des solvants organiques sont utilisés, le solvant est récupéré à partir de l'échappement de la pompe à vide par un condenseur à basse température.
Malgré un fonctionnement réussi au cours de nombreuses décennies, les sèche-liens de plateau ont trois inconvénients importants. Premièrement, le chargement et le déchargement sont à forte intensité de main-d'œuvre, d'autant plus que les grandes unités peuvent contenir plusieurs centaines de plateaux. Deuxièmement, le gâteau lyophilisé retiré des plateaux nécessite souvent du broyage pour le convertir en un produit granulaire à écoulement libre. Troisièmement, la formation d’une «peau» de produit séché à la surface du plateau entrave le passage de la vapeur, ce qui rend cette méthode de séchage de gel très lentement.
