Urządzenia do suszenia próżniowego występują w wielu odmianach, mają szeroki zakres zastosowań i szybko się rozwijają. W tym artykule opisano jedynie krajowe i międzynarodowe trendy rozwojowe kilku typów urządzeń do suszenia próżniowego, mające na celu ułatwienie wymiany informacji, identyfikację wyzwań, którymi należy się zająć w rozwoju urządzeń do suszenia próżniowego oraz poprawę poziomu urządzeń do suszenia próżniowego w moim kraju.
Słowa kluczowe: Suszenie próżniowe; Sprzęt do suszenia; Liofilizacja
Suszenie próżniowe ma wiele zalet: niska zawartość tlenu podczas suszenia pod niskim ciśnieniem zapobiega utlenianiu i niszczeniu suszonego materiału oraz może suszyć łatwopalne i wybuchowe materiały niebezpieczne; potrafi odparować wilgoć zawartą w materiale w niskich temperaturach, ułatwiając suszenie materiałów wrażliwych na ciepło; potrafi odzyskać cenne i użyteczne składniki z suszu; i może zapobiegać emisji toksycznych i szkodliwych substancji z suszonego materiału, co czyni go przyjazną dla środowiska „zieloną” metodą suszenia. Dlatego coraz powszechniejsze staje się stosowanie urządzeń do suszenia próżniowego.
Do głównych wad suszenia próżniowego należy konieczność stosowania systemu próżniowego zdolnego do wypompowywania pary wodnej, co skutkuje wysokimi kosztami inwestycyjnymi i operacyjnymi sprzętu; oraz niska wydajność produkcji sprzętu i mała wydajność. Wielu pracowników naukowych i technologicznych poczyniło ogromne wysiłki, aby przezwyciężyć te wady. Jednocześnie, ze względu na wiele zalet suszenia próżniowego, w przypadku niektórych produktów nie ma innego wyjścia, jak tylko zastosować urządzenia do suszenia próżniowego. Dlatego rozwój urządzeń do suszenia próżniowego ma obiecującą przyszłość.
1. Nierównomierny rozwój urządzeń do ciągłego suszenia próżniowego w kraju i za granicą
Aby zwiększyć wydajność sprzętu i zapewnić jakość produktu, ponad dziesięć lat temu za granicą opracowano różne urządzenia do ciągłego suszenia próżniowego. Jednakże w Chinach rozwój był stosunkowo powolny ze względu na ograniczenia technologiczne i świadomość społeczną.
1) Sprzęt do ciągłego suszenia próżniowego z taśmą
Taśmowa suszarka próżniowa ciągła typu WL-VAO produkowana przez Nissaka Manufacturing Co., Ltd. w Japonii nadaje się do suszenia materiałów płynnych, zawiesin, past, materiałów o wysokim stężeniu i materiałów o wysokiej lepkości. Próżniowa suszarka taśmowa typu BV-100.5 do pracy ciągłej, produkowana przez firmę Okawahara Co., Ltd. w Japonii, wykorzystuje ogrzewanie parowe i przewodzące, z regulowaną temperaturą w każdej sekcji oraz regulowanym naciągiem i prędkością taśmy przenośnika. Szwajcarska firma Buch-Gade opracowała serię taśmowych suszarek próżniowych o działaniu ciągłym, wyposażonych w automatyczne urządzenia czyszczące. Od 1995 roku zajmują się projektowaniem, produkcją, instalacją i serwisem taśmowych suszarek próżniowych o działaniu ciągłym, a ich technologia jest stosunkowo dojrzała. Produkowane w kraju urządzenia do ciągłego suszenia próżniowego z taśmą nie są powszechne. W 2004 roku Akademia Nauk Rolniczych prowincji Guangdong z sukcesem opracowała eksperymentalne urządzenie na małą skalę do suszenia proszku bananowego, uzyskując doskonałe wyniki.
2) Urządzenia do ciągłego suszenia próżniowego ziaren: Wydajność suszenia ziarna jest duża, co wymaga ciągłego sprzętu do suszenia. Wcześniej wiele krajów opracowało sprzęt do suszenia ziarna, ale suszenie próżniowe ziaren było najczęściej stosowane do suszenia nasion ze względu na jego wysoki koszt. W rzeczywistości jest to błędne przekonanie. Według He Xianga, starszego inżyniera w Instytucie Badań i Projektowania Nauki o Zbożu w Zhengzhou, ich sprzęt do ciągłego suszenia próżniowego kukurydzy ma zdolność produkcyjną na poziomie 60 t/d, przy stałych nakładach inwestycyjnych nieco wyższych niż suszenie gorącym powietrzem, ale koszty operacyjne porównywalne. Biorąc pod uwagę jakość suszonego produktu, szybkość pękania i szybkość pękania w procesie suszenia, całkowity koszt suszenia próżniowego w niskich temperaturach nie jest wyższy niż suszenia gorącym powietrzem.
3) Urządzenia do ciągłego liofilizacji próżniowej: Surowców spożywczych jest mnóstwo, a produkcja produktów liofilizowanych jest duża; dlatego sprzęt do ciągłego liofilizacji żywności pojawił się stosunkowo wcześnie. W 1985 roku duńska firma ATLAS wyprodukowała urządzenie do ciągłego liofilizacji CONRAD-800 do produkcji kawy liofilizowanej o wydajności dziennej 13 ton. Figura 2 przedstawia schemat ideowy tego urządzenia, a Figura 3 przedstawia maszynę do ciągłego liofilizacji wyprodukowaną w Niemczech.
Pierwszy wyprodukowany w kraju sprzęt do ciągłego liofilizacji próżniowej został pomyślnie opracowany w 2000 roku przez Instytut Badawczy Technologii Chłodniczych w Shenyang. Jednostka próżniowa ma prostokątną konstrukcję z płytami izolacyjnymi pomiędzy lejem zasypowym a komorą suszenia. Zarówno lej zasypowy, jak i komora suszenia są wyposażone w automatyczne systemy ważenia, które określają szybkość suszenia, wydatek wody i końcowy stopień suchości zamrożonej żywności. Dwa zewnętrzne odwadniacze pracują naprzemiennie, aby zapewnić ciągłe wychwytywanie wody i topienie lodu.
Istnieje znacząca różnica w wielkości sprzedaży pomiędzy krajowymi i zagranicznymi urządzeniami do ciągłego liofilizacji. W latach 1985-1990 duńska firma ATLAS sprzedała 18 liofilizatorów ciągłych, w tym jedną zakupioną na Tajwanie. Jednak żadna prowincja ani miasto w Chinach kontynentalnych nie importowało jeszcze tego sprzętu i tylko jedna maszyna wyprodukowana w kraju pozostaje niesprzedana.