خشک‌کردن انجمادی

خشک‌کردن انجمادی (به انگلیسی: Freeze-drying) به‌طور خلاصه فرایندی است که در طی آن ماده‌ای را منجمد می‌کنند و سپس با کاهش فشار سامانه، آب منجمد درون ماده مورد نظر را به‌طور مستقیم به بخار تبدیل می‌کنند(تصعید). از این فرایند برای افزایش مدت نگه‌داری مواد غذایی و دارویی و هم‌چنین آسان کردن حمل و نقل آن‌ها بهره می‌برند.

خشک‌کردن انجمادی

تاریخچه

مردم امپراتوری اینکا از نوعی فرایند خشک‌کردن انجمادی برای نگه‌داری طولانی مدت سیب زمینی استفاده می‌کردند. خشک‌کردن انجمادی به سرعت در جریان جنگ جهانی دوم رشد کرد. سرم (خون) توسط آمریکا برای کمک به متفقین اروپایی فرستاده می‌شد، اما به دلیل سختی فراهم کردن و حمل نقل وسایل انجمادی، این سرم‌ها معمولاً پیش از رسیدن به مقصد دچار فساد می‌شدند. فرایند خشک‌کردن انجمادی به عنوان روشی مناسب برای افزایش مدت نگه‌داری و حمل و نقل سرم‌ها بدون نیاز به نگه‌داری آن‌ها در یخچال توسعه یافت. بعدها این روش هم‌چنین برای پنی سیلین نیز به کار گرفته شد و اکنون به‌طور گسترده در صنایع مختلف کاربرد دارد.[1]

کاربردهای خشک‌کردن انجمادی

خشک‌کردن مواد حساس به حرارت با روش‌های معمول مانند گرم کردن ممکن نیست. خارج کردن حلال از ساختمان پلیمرها، ترکیبات زیستی و غیرآلی و خارج کردن آب از ساختار آن‌ها از مهم‌ترین مسایل صنایع داروسازی،صنایع غذایی، پزشکی، صنایع پتروشیمی ، بیوشیمی و فناوری نانو به شمار می‌رود.[2] از میان روش‌های موجود، خشک‌کردن انجمادی نقش مهمی را در این صنایع و به ویژه در فناوری نانو به دست آورده است.

بستنی خشک شده به روش انجمادی

استفاده از این روش کاربرد فراوانی در تولید نانوذرات در صنایع الکتروشیمی، محیط زیست، مهندسی مواد و دارویی پیدا کرده‌است. هم‌چنین این روش برای مواد حساس و پُرارزش مانند داروها، واکسنها، آنتی بیوتیک‌ها، اجزای تشکیل‌دهنده خون، نمونه‌های زیستی، میکروارگانیسم‌ها، مواد غیرآلی حساس، پودر فلزهای کمیاب و سرامیک‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.[2]

برتری‌های خشک‌کردن انجمادی بر دیگر روش‌ها

اکسید نشدن مواد، ایجاد نشدن ترکیبات جدید، کاهش چسبندگی و توده‌ای شدن مواد، یکنواختی اندازه ذرات مواد، افزایش مدت نگه‌داری و پایین بودن قیمت این فرایند از مزیت‌های آن بر دیگر روش‌های خشک‌کردن مواد می‌باشد.[2]

از دیگر مزیت‌های خشک کن‌های انجمادی طراوت بالای محصول تولیدی می‌باشد ، میوه و سبزی در روش فریز درایینگ رنگ و طعم عالی ای را حفظ می‌کنند و در نتیجه می‌توان محصول را با قیمت بالا به فروش رسانده و سودآوری بالایی را تجربه کرد.[3]

[4]

قهوه خشک شده به روش انجمادی

مراحل فرایند خشک‌کردن انجمادی

خشک‌کردن انجمادی در سه مرحله شامل انجماد اولیه و خشک‌کردن اولیه (تصعید در خلاء) و خشک‌کردن ثانویه(تبخیر در خلاء) صورت می‌گیرد:

۱. انجماد اولیه[1][2]: برخی مواد (مانند پودر فلزات) نیاز به گذراندن این مرحله ندارند ولی بعضی دیگر (مانند آنتی بیوتیک‌ها) باید آن را بگذرانند.

۲. خشک‌کردن اولیه[1][2]: این مرحله که در طی آن یخ از سطح خارجی نمونه‌ها تبخیر می‌شود، در چند حالت کلی زیر انجام می‌شود:

  • در داخل سرنگ؛ با متصل کردن آن‌ها به نگه‌دارنده‌های سرنگ
  • توسط ویال در داخل اتاقک خشک‌کننده
  • داخل سینی که در داخل اتاقک خشک‌کننده انجام می‌پذیرد
  • توسط بالن؛ با متصل کردن آن‌ها به نگه‌دارنده‌های بالن
  • به صورت چرخاندن و منجمد کردن که در داخل بالن صورت می‌گیرد.

همان‌طور که گفته شد، این مرحله در خلاء(۰٫۱ میلی بار) صورت می‌گیرد.

۳. خشک‌کردن ثانویه[1][2]: تبخیر نهایی رطوبت باقی‌مانده معمولاً در زمان‌های طولانی‌تری نسبت به خشک‌کردن اولیه در اتاقک خشک‌کن انجام می‌شود.

خشک‌کن‌های انجمادی در ایران

محققان ایرانی با در نظر گرفتن کاربردهای فراوان خشک‌کردن انجمادی و برتری‌های آن برای ساخت خشک‌کن‌های انجمادی گام برداشته و موفق به تولید این دستگاه‌ها در مقیاس آزمایشگاهی و صنعتی شده‌اند.[2][5]

با دستگاه خشک کن انجمادی یک شغل خانگی ایجاد کنید
  1. راحتی کار با دستگاه: فرآیند کاملاً خودکارانجام می شود. به سادگی شروع را فشار دهید و دستگاه در اتمام کاربه شما هشدار می دهد.
  1. صرفه جویی در هزینه : خشک کردن انجمادی در خانه تا 70٪ هزینه ها را کاهش میدهد
  1. یک فروشگاه مواد غذایی ایجاد کنید : سالانه 195 گالن مواد غذایی را خشک کنید و درهر شرایطی کار تولید را متوقف نکنید.
  1. وسایلی که برای شروع کار لازم دارید: مجموعه ای از سینی ها ، کیسه های میلر ، یک درزگیر کیسه ، جذب کننده اکسیژن ، پمپ خلاء و فیلتر روغن.
  1. قابل استفاده برای همه:تکه های غذایی سالم را برای تهیه وعده های غذایی سبک و مغذی در بسته بندی مخصوص درست کنید، یا یک میان وعده ایجاد کنید تاسود بیشتری حاصال کنید.[2][6]

جستارهای وابسته

منابع
در ویکی‌انبار پرونده‌هایی دربارهٔ خشک‌کردن انجمادی موجود است.
  1. مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «Freeze-drying». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی.
  2. ماه‌نامه فناوری نانو - سال یازدهم - تیر 91 - شماره 4 - پیاپی 177
  3. «دستگاه خشک کن». machinsaz.com. دریافت‌شده در ۲۰۱۸-۰۴-۰۳.
  4. «دستگاه خشک کن». machinsazi.ir. دریافت‌شده در ۲۰۱۹-۰۶-۳۰.
  5. خبرگزاری ایسنا: محققان ایرانی موفق به ساخت دستگاه خشک‌کن انجمادی شدند.
  6. خشک کن چیست؟ انواع دستگاه خشک کن

[1]

دستگاه خشک کن. arianzagrosmachinery anahita international uk. بازبینی‌شده در 2016-04-03.

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.