Opdater din browser.

Det ser ud til, at du bruger en gammel version af browseren Microsoft Edge. Opdater din browser for at få den bedste oplevelse med Busch's websted.

Kilde: © stock.adobe.com – Michelle.

Vakuumteknologiens rolle inden for frysetørring

Holdbarheden for fødevarer kan forlænges på flere måder. En af de ældste måder ud over røgning og saltning er tørring - hvilket blev anvendt før frysning, kogning eller vakuumpakning. Frysetørring er en moderne forlængelse af traditionelle tørremetoder, for at beskytte fødevarer mod fordærv i længere tid.
Frysetørring er en moderne forlængelse af traditionelle tørremetoder, for at beskytte fødevarer mod fordærv i længere tid.
Processen er kun blevet mulig i kraft af moderne vakuumteknologi, fordi mad frysetørres under vakuum.

Anvendelsesområder?

Frysetørring er velegnet til frugt og bær samt til kogt kød eller grøntsager. Krydderurter og krydderier bevares også ved frysetørring, hvor kun få procent af vandet fjernes fra disse produkter. Den mest kendte frysetørrede mad er sandsynligvis kaffepulver (instant kaffe). Mange færdigretter, som kun opløses i kogende vand til tilberedning som granulat eller i pulverform, er blevet frysetørret. I princippet kan fødevarer også tørres på en enklere måde, f.eks. ved udtørring. Dette har dog den ulempe, at det ændrer madens struktur og udseende. Derudover kan aromaer reagere med atmosfærisk ilt, hvilket påvirker smagen.

Under frysetørring forbliver strukturen uændret, og de tørrede celler kan nemt absorbere vand igen under tilberedningen. Ved tørring under vakuum bevares aromaerne i vid udstrækning.

Frysetørringsproces

Frysetørring (fig. 1) er en rent fysisk proces, der anvender sublimationsprincippet. På grund af vakuumet i tørrekammeret sublimeres det frosne vand til vanddamp. Isen springer "væskestadiet" over og går direkte til "gas" fra "fast" form.
Inden den egentlige tørringsproces skal produktet, uanset om det er bær, frugtstykker eller kaffeekstrakt, fryses i et kølekammer. Til dette formål spredes produktet over bakker, som derefter placeres i kølekammeret enten direkte eller på vogne. Det frosne produkt anbringes derefter i selve tørrekammeret (fig. 2).

I nogle frysetørrere foregår kølingen direkte i tørrekammeret. Frysetørrere til kontinuerlige processer anvendes også til forarbejdning af fødevarer.

Efter afkøling foregår selve tørreprocessen i det lufttætte kammer ved reduktion af lufttrykket i kammeret via en vakuumpumpe indtil et vakuum på 1 til 0,5 mbar er nået. Fordampningsprocessen af ​​det frosne vand starter nu ved -50 til -40 C. Vanddampen suges ud af tørrekammeret og føres ved hjælp af vakuumpumpen ind i en kondensator, der befinder sig nedstrøms. I denne "isfælde", der er afkølet til mindst -70 C, sublimerer vanddampen og kondenserer som is på kølespiralen. Det meste af fugten fjernes fra produktet i dette procestrin, kaldet primær tørring.

Under sublimeringen udtrækkes termisk energi fra tørrekammeret. Det betyder, at temperaturen i kammeret ville falde under denne proces. Derfor skal kammeret opvarmes. Man skal sørge for, at der kun tilføres lige så meget termisk energi, som der tages fra vandet, som sublimeringsenergi for at holde temperaturen konstant eller tillade en lille temperaturstigning op til -20 C.

For de fleste føde- og drikkevarer efterfølges primær tørring straks af sekundær tørring. Dette indebærer fjernelse af mere stærkt bundet restfugt fra produktet ved at sænke vakuumniveauet til 0,01 mbar eller derunder og hæve temperaturen over frysepunktet. Tørrekammeret ventileres derefter til atmosfærisk tryk, og det tørrede produkt, der har et vandindhold på 1-4 %, tages ud med henblik på yderligere bearbejdning. Ventilationen foregår med tør luft eller en inertgas, så det tørrede produkt ikke kan absorbere fugt fra den atmosfæriske luft.

Fysiske egenskaber

Frysetørringsprocessen afhænger hovedsageligt af disse parametre (fig. 3):
  • Tryk eller vakuumniveauer
  • Temperaturgrænser
  • Tid

Selvfølgelig spiller produkterne og deres egenskaber også en vigtig rolle. Derfor vil der blive udført forsøg i pilotanlæg før industriel frysetørring eller før tørring af store mængder produkt.

Vakuumteknologi til frysetørring

Frysetørring kræver en pålidelig og præcist justerbar vakuumforsyning. To typer vakuumgenerering er anerkendt i industrielle frysetørre maskiner til føde- og drikkevarer:

  • Vakuumsystemer med lamelvakuumpumper og ekstra vakuumboostere (fig. 4)
  • Vakuumsystemer med skruevakuumpumper og ekstra vakuumboostere (fig. 5)

Hvilket af de to vakuumsystemer, der er bedst egnet, afhænger af tørreanlæggets størrelse, de produkter, der skal tørres, og de allerede nævnte fysiske parametre.

Vakuumsystem med lamelvakuumpumpe og vakuumbooster

Lamelvakuumpumper er olieomsmurte og når et sluttryk på op til 0,1 millibar.

For at opnå et højere vakuumniveau og en tilstrækkelig høj pumpehastighed i arbejdsområdet på mindre end 1 mbar anbefales det at bruge en såkaldt vakuumbooster.

Dette har den fordel, at der opnås et vakuumniveau på op til < 0,001 millibar. Desuden kan en kombination af lamelvakuumpumpe og vakuum booster designes mere præcist til frysetørrerens størrelse og er endnu mere energieffektiv end en stor enkelt lamelvakuumpumpe.

En vakuumekspert kan beregne den mest effektive kombination af vakuumpumper. Busch Vacuum Solutions kan altid tilbyde det rigtige vakuumsystem til enhver størrelse frysetørrer takket være det store udvalg af størrelser på lamelvakuumpumper og vakuumboostere.

Skruevakuumpumpe og vakuumbooster i vakuumsystem

Skruevakuumpumper arbejder tørt, dvs. oliefrit, og opnår et sluttryk på op til 0,01 millibar.

Et vakuumsystem med en skruevakuumpumpe sammen med en vakuumbooster er også at foretrække frem for en løsning med en enkelt vakuumpumpe.

Skruevakuumpumper kan udstyres med en frekvensstyret motor, så pumpehastigheden automatisk tilpasses til de respektive krav i procestrinnet under frysetørring.

Hvordan vælger du den bedste vakuumteknologi til din proces?

En vakuumekspert bør generelt konsulteres ved valg af vakuumteknologi og dens dimensionering. Eksperten vil altid kunne tilbyde den mest økonomiske og teknisk fornuftige løsning.

Busch Vacuum Solutions har i årtier produceret vakuumløsninger til frysetørring af føde- og drikkevarer samt farmaceutiske produkter. Ud over vakuumteknologi tilbyder Busch også alle overvågnings-, måle- og detektionsenheder til hele processen.

Leder du efter vakuumteknologi til frysetørring?

Kontakt vores vakuumeksperter