Dyfodol Rhewi Sychu
Mae sychu rhewi (lyoffilio) wedi cael ei ddefnyddio'n ddiwydiannol ers degawdau i ddiogelu bwydydd a deunyddiau biolegol, ond mae sychwyr rhewi traddodiadol o fath hambwrdd yn araf ac yn llafurddwys. Mae proses 'Freeze Drying Egnïol' newydd yn addo dileu'r anfanteision hyn.
Dyfodol rhewi sychu
Mae'r hanes o rewi sychu yn mynd yn ôl i'r Hen Fewnfa, a gadwodd datws a llysiau eraill dim ond drwy eu hamlygu i'r awyr. Trodd tymereddau isel y gaeaf y dŵr yn y bwyd i iâ, a oedd wedyn yn anweddu yn yr awyr mynydd sych iawn. Yn y 1930au, datblygwyd sychu rhewi diwydiannol fel ffordd o gadw coffi dros ben mewn gwledydd fel Brasil. Sefydlwyd Nescafé ac enwau brand enwog eraill ar hyn o bryd, a choffi ar unwaith bellach yw'r cynnyrch mwyaf adnabyddus. Yn ystod yr Ail Ryfel Byd, defnyddiwyd sychu rhewi hefyd ar gyfer cyflenwadau meddygol yn ystod y rhyfel fel penisilin a phlasma gwaed. Yn y degawdau canlynol, ehangodd y defnydd o rewi sychu i'r pwynt lle defnyddir y dechnoleg heddiw i gynhyrchu tua 400 o fwydydd gwahanol a llawer o ffarmacolegol.
Problemau gyda dull traddodiadol
Ers y 1930au, mae sychu rhewi diwydiannol wedi dibynnu ar un math o offer: y sychwr rhewi o fath hambwrdd. Mewn sychwr rhewi hambwrdd, gosodir y deunydd sydd i'w sychu ar hambyrddau agored a'i gefnogi ar silffoedd sydd â systemau oeri a gwresogi. Trefnir yr hambyrddau o fewn siambr sydd wedi'i chysylltu â phwmp gwactod.
Yn gyntaf, mae'r deunydd wedi'i rewi ar wasgedd atmosfferig drwy ostwng tymheredd y silffoedd. Yna caiff y siambr sychu ei gadael i bwysau fel arfer yn yr ystod 0.01-1 mbar. Mae gwres ysgafn a gymhwysir i'r silffoedd yn achosi i iâ yn y cynnyrch anweddu heb fynd drwy'r cyfnod hylifol (is-ddeilitr). Mae'r gwactod dwfn yn caniatáu i hyn ddigwydd ar dymheredd -20C neu hyd yn oed yn is. Os oes angen, er enghraifft lle defnyddir toddyddion organig, caiff toddyddion ei adennill o'r blinder pwmp gwactod gan gyddwyswr tymheredd isel.
Er gwaethaf gweithredu llwyddiannus dros ddegawdau lawer, mae gan sychwyr rhewi hambwrdd dair anfantais sylweddol. Yn gyntaf, mae llwytho a dadlwytho yn llafurddwys, yn enwedig gan y gall unedau mawr gynnwys cannoedd o hambyrddau. Yn ail, mae'r gacen wedi'i rhewi o'r hambyrddau yn aml yn gofyn am grilio i'w throi'n gynnyrch grawnwin sy'n llifo'n rhydd. Yn drydydd, mae ffurfio 'croen' o gynnyrch sych ar wyneb yr hambwrdd yn llesteirio hynt y gladgen, gan wneud y dull hwn o rewi sychu'n araf iawn.
Cadwch y cynnyrch i symud
Mae Hosokawa Micron B.V. wedi datblygu proses sychu rhewi gyflymach a llai llafurddwys sy'n gallu cynhyrchu powdrau sy'n llifo'n rhydd o un llong broses. O'i wybod fel technoleg Sychu Freeze Egnïol, mae'r broses newydd yn defnyddio cynnig parhaus i wella trosglwyddo torfol ac felly'n torri amser prosesu, tra'n dileu'r angen i drosglwyddo cynnyrch i ac o hambyrddau sychu a dyfeisiau lleihau maint i lawr yr afon.
Gyda Freeze Drying Egnïol, mae'r cynnyrch wedi'i rewi gyntaf mewn llong sychu wedi'i chynllunio'n arbennig gyda chynhyrfwr. P'un a yw'r deunydd sydd i'w sychu yn dechrau fel hylif, solet grawnwin neu bast, mae'r cynnig gorfodol y tu mewn i'r llestr sychu yn sicrhau ei fod yn rhewi ar ffurf grawnynnau solet sy'n llifo'n rhydd. Gellir addasu maint a siâp y graddiant hyn drwy newid geometreg y siambr sychu a chyflymder yr ystwythder.
Unwaith y bydd y cynnyrch wedi'i rewi'n llawn, cymhwysir gwactod ac mae isgalchu'n dechrau. Dosberthir gwres a gymhwysir i siaced y llong yn effeithiol drwy'r cynnyrch diolch i gynnig yr ystwythder. Mae'r grawnynnau bras i ddechrau yn crebachu'n raddol wrth i'r strwythur rhew sy'n cysylltu'r deunydd rhewedig fynd i ffwrdd, gan gynhyrchu powdr rhydd sy'n cynnwys gronynnau sych.
Wrth i'r toddyddion ddiflannu mae tymheredd y cynnyrch yn dechrau codi, tan yn olaf mae'n cyfateb i dymheredd y siaced. Mae hyn yn nodi diwedd y broses sychu, ac ar yr adeg honno mae'r holl ddeunydd wedi'i drawsnewid yn bowdr dirwy, sy'n llifo'n rhydd. Unwaith y bydd y gwactod wedi'i ryddhau, agorir y siambr a gellir rhyddhau'r cynnyrch powdr gyda chymorth yr ystwythder.
Cais eang
Mae prif gymwysiadau Sychu Freeze Egnïol yn y diwydiant fferyllol, megis gwrthfiotigau ac electrolytau. Ymhlith y cynhyrchion eraill a gynhyrchir fel arfer drwy rewi sychu mae proteinau, hormonau, firysau, brechlynnau, bacteria, ydwyrain, serum gwaed, gwefusau a deunyddiau trawsblannu fel sbwng coleagen. Ar gyfer yr holl ddeunyddiau hyn, mae rhewi sychu yn boblogaidd gan ei fod yn cadw strwythur y cynnyrch, yn gofyn am dymheredd isel yn unig, ac yn cynhyrchu cynnyrch terfynol sy'n hawdd ei drin.
Mae marchnad arall sy'n tyfu'n gyflym ar gyfer Sychu Freeze Egnïol ar raddfa fwy mewn deunyddiau, yn enwedig ar gyfer defnyddiau nanomateriaid. Mae rhewi sychu nanomaterialau a gynhyrchir drwy brosesau gwlyb yn helpu'r gronynnau a ataliwyd i aros ar wahân wrth rewi yn ogystal â sychu. Wrth i'r isgalchu fynd yn ei flaen, mae'r gronynnau'n cael eu gwahanu oddi wrth ei gilydd, ond mae cynnig parhaus y deunydd yn ysgogi ffurfio crynodiadau gwan. Mae'r cynnyrch yn cynnwys gronynnau sengl sydd wedi'u rhwymo'n llac, gan ffurfio powdr cydlynol iawn.
Rhewgell Egnïol Gall meintiau batsh sychach amrywio o ychydig litrau ar gyfer gwaith labordy a chynhyrchu ar raddfa fach, hyd at geisiadau sychu swmpus sy'n cynnwys cannoedd o litrau. Beth bynnag fo'r maint, mae manteision y broses newydd hon yn amlwg: sychu cyflym, trin cynnyrch syml ac ansawdd cynhyrchu unigryw. Dros yr ychydig flynyddoedd diwethaf, mae Hosokawa Micron wedi cynnal nifer fawr o brofion ar gyfer gwisgoedd mewn gwahanol feysydd ymgeisio. Mae'r deunyddiau a brofwyd yn amrywio o ffarmacolegol rheolaidd i bryfed, defnyddiau nanomaterialau, bacteria, perlysiau gwerth uchel a chynhwysion bwyd soffistigedig eraill. Gall y dyfodol hyd yn oed weld fersiwn barhaus o'r broses, gan greu capasiti uwch fyth ar gyfer cyfaint offer penodol.
