Opracowanie innowacyjnej technologii produkcji liofilizatów z wykorzystaniem emiterów fal dla optymalizacji procesu i poprawy jakości produktu.
Procesy liofilizacji wymagają znacznego zaangażowania energetycznego na chłodzenie, grzanie półek liofilizatora i generowanie warunków niskiego ciśnienia w komorze liofilizatora. Wiadomym jest, że proces sublimacji wymaga dostarczenia tzw. ciepła utajonego sublimacji w ilości 2840 kJ/kg lodu. W znanych konstrukcjach liofilizatorów ciepła tego dostarcza się z wykorzystaniem konwekcji, promieniowania podczerwonego, mikrofal lub światła widzialnego szczególnie w rozwiązaniach laboratoryjnych. Zastosowanie promieniowania mikrofalowego wymaga zastosowania obrotowych półek na liofilizowany produkt, wykonanych z materiału dielektrycznego np. PTFE lub szkła, co komplikuje proces i konstrukcję liofilizatorów. Zastosowanie promienników podczerwieni wymaga z kolei rozkładania liofilizowanego materiału w postaci cienkich warstw na półkach liofilizatora ze względu na niewielki stopień penetracji promieniowania podczerwonego w liofilizowanym surowcu, co ogranicza wydajność liofilizacji. W przytaczanych przykładach, niezależnie od zastosowanej techniki dostarczania ciepła utajonego sublimacji, czas liofilizacji przemysłowej wynosi typowo ok. 24h dla wsadu ok. 3 ton produktu i mocy zainstalowanej w linii do liofilizacji ok. 300kW. Wynika to głównie z podobieństwa procesów migracji i dyfuzji pary wodnej z warstwy liofilizowanego produktu nieruchomo ułożonego w postaci warstwy kruszonej mrożonki na powierzchni półek liofilizatora. W związku z tym poszukuje się metod zwiększających efektywność liofilizacji i skracających jej czas. W toku prac badawczych prowadzonych w roku 2020, w zakresie opracowania metody przyśpieszonego wytwarzania liofilizowanego granulatu owocowego, wykazano, że wzbudzenie drgań o częstotliwości akustycznej, w suszonym jak i liofilizowanym złożu (produkcie), poprawia wentylację i wydostawanie się pary wodnej z warstwy produktu. Głównym celem projektu jest optymalizacja przemysłowych rozwiązań wykorzystujących wzbudzenie w zakresie częstotliwości akustycznych.
Informacje szczegółowe
- Program finansujący:
- Program Rozwoju Obszarów Wiejskich 2014-2020
- Instytucja:
- Agencja Restrukturyzacji i Modernizacji Rolnictwa
- Okres realizacji:
- brak danych - brak danych
- Kierownik zespołu badawczego:
- dr hab. inż. Robert Tylingo
- Realizowany w:
- Katedra Chemii,Technologii i Biotechnologii Żywności
- Instytucje zewnętrzne
biorące udział w projekcie: -
- Hartimex Sp. z o.o. (Polska)
- Typ zgłoszenia:
- Fundusze Europejskie [w tym Fundusze Strukturalne]
- Pochodzenie:
- Projekt krajowy
- Weryfikacja:
- Politechnika Gdańska
wyświetlono 69 razy