อนาคตของการอบแห้งแช่แข็ง

ปัญหาเกี่ยวกับวิธีการดั้งเดิม

นับตั้งแต่ทศวรรษที่ 1930 การอบแห้งแบบแช่แข็งในอุตสาหกรรมได้ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ประเภทเดียว: เครื่องอบแห้งแบบแช่แข็งแบบถาด ในเครื่องเป่าถาดแช่แข็งวัสดุที่จะแห้งจะถูกวางไว้บนถาดเปิดและรองรับบนชั้นวางที่มีระบบทำความเย็นและระบบทำความร้อน ถาดถูกจัดเรียงภายในห้องที่เชื่อมต่อกับปั๊มสูญญากาศ

อย่างแรกวัสดุจะถูกแช่แข็งที่ความดันบรรยากาศโดยการลดอุณหภูมิของชั้นวาง จากนั้นห้องอบแห้งจะถูกอพยพไปยังแรงดันโดยทั่วไปในช่วง 0.01-1 MBAR ความร้อนที่อ่อนโยนที่ใช้กับชั้นวางทำให้น้ำแข็งในผลิตภัณฑ์ระเหยโดยไม่ต้องผ่านเฟสของเหลว (sublimate) สูญญากาศลึกช่วยให้สิ่งนี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิ -20C หรือต่ำกว่า หากจำเป็นเช่นที่ใช้ตัวทำละลายอินทรีย์ตัวทำละลายจะถูกกู้คืนจากไอเสียปั๊มสูญญากาศโดยคอนเดนเซอร์อุณหภูมิต่ำ

แม้จะประสบความสำเร็จในการดำเนินงานมานานหลายทศวรรษ แต่ถาดแช่แข็งเครื่องอบแห้งมีข้อเสียสามประการ ขั้นแรกการโหลดและการขนถ่ายเป็นแรงงานมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากหน่วยขนาดใหญ่อาจมีหลายร้อยถาด ประการที่สองเค้กที่แห้งเยือกแข็งที่ถูกลบออกจากถาดมักจะต้องมีการบดเพื่อแปลงเป็นผลิตภัณฑ์เม็ดที่ไหลลื่น ประการที่สามการก่อตัวของ 'ผิวหนัง' ของผลิตภัณฑ์แห้งบนพื้นผิวของถาดเป็นอุปสรรคต่อการไหลของไอทำให้วิธีการทำให้แห้งช้ามาก