एफडी प्रौद्योगिकी का भविष्य
10 -20-2020
फ्रीज सुखाने का भविष्य
फ्रीज सुखाने (लियोफाइजेशन) का उपयोग खाद्य पदार्थों और जैविक सामग्री को संरक्षित करने के लिए दशकों से औद्योगिक रूप से किया गया है, लेकिन पारंपरिक ट्रे-प्रकार के फ्रीज ड्रायर धीमे और श्रम-गहन हैं। एक नई 'सक्रिय फ्रीज सुखाने की प्रक्रिया इन कमियों को खत्म करने का वादा करती है।
फ्रीज सुखाने का भविष्य
फ्रीज सुखाने का इतिहास प्राचीन इंका में वापस चला जाता है, जिन्होंने आलू और अन्य सब्जियों को केवल हवा में उजागर करके संरक्षित किया। कम सर्दियों के तापमान ने भोजन में पानी को बर्फ में बदल दिया, जो तब बहुत सूखी पहाड़ी हवा में वाष्पित हो गया। 1930 के दशक में, औद्योगिक फ्रीज सुखाने को ब्राजील जैसे देशों में अधिशेष कॉफी को संरक्षित करने के तरीके के रूप में विकसित किया गया था। नेस्केफे और अन्य प्रसिद्ध ब्रांड नामों की स्थापना इस समय की गई थी, और इंस्टेंट कॉफी अब सबसे प्रसिद्ध फ्रीज-सूखे उत्पाद है। द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान, फ्रीज सुखाने का उपयोग पेनिसिलिन और रक्त प्लाज्मा जैसे युद्धकालीन चिकित्सा आपूर्ति के लिए भी किया गया था। अगले दशकों में फ्रीज सुखाने का उपयोग उस बिंदु तक विस्तारित हुआ जहां आज तकनीक का उपयोग लगभग 400 विभिन्न खाद्य पदार्थों और कई फार्मास्यूटिकल्स के उत्पादन में किया जाता है।
पारंपरिक विधि के साथ समस्याएं
1930 के दशक के बाद से, औद्योगिक फ्रीज सुखाने से एक ही प्रकार के उपकरणों पर निर्भर किया गया है: ट्रे-टाइप फ्रीज ड्रायर। एक ट्रे फ्रीज ड्रायर में, सूखने वाली सामग्री को खुले ट्रे पर रखा जाता है और शीतलन और हीटिंग सिस्टम से सुसज्जित अलमारियों पर समर्थित होता है। ट्रे को एक कक्ष के भीतर व्यवस्थित किया जाता है जो एक वैक्यूम पंप से जुड़ा होता है।
सबसे पहले, सामग्री अलमारियों के तापमान को कम करके वायुमंडलीय दबाव में जमे हुए है। सुखाने वाले कक्ष को तब एक दबाव में आमतौर पर 0.01-1 mbar की सीमा में निकाला जाता है। अलमारियों पर लागू कोमल गर्मी उत्पाद में बर्फ को तरल चरण (sublimate) से गुजरने के बिना वाष्पित होने का कारण बनती है। गहरी वैक्यूम इसे -20C या उससे भी कम के तापमान पर होने की अनुमति देता है। यदि आवश्यक हो, उदाहरण के लिए, जहां कार्बनिक सॉल्वैंट्स का उपयोग किया जाता है, विलायक को कम तापमान कंडेनसर द्वारा वैक्यूम पंप निकास से बरामद किया जाता है।
कई दशकों में सफल संचालन के बावजूद, ट्रे फ्रीज ड्रायर में तीन महत्वपूर्ण नुकसान हैं। सबसे पहले, लोडिंग और अनलोडिंग श्रम-गहन है, खासकर जब से बड़ी इकाइयों में कई सौ ट्रे हो सकते हैं। दूसरा, ट्रे से हटाए गए फ्रीज-सूखे केक को अक्सर इसे एक मुक्त-बहने वाले दानेदार उत्पाद में बदलने के लिए पीसने की आवश्यकता होती है। तीसरा, ट्रे की सतह पर सूखे उत्पाद की एक 'त्वचा' का गठन वाष्प के पारित होने में बाधा डालता है, जिससे फ्रीज सूखने की यह विधि बहुत धीमी गति से होती है।
