Ringkasan
Pengeringan beku vakum adalah teknologi dehidrasi berteknologi tinggi yang canggih. Ini membekukan bahan yang mengandung air pada suhu rendah, dan kemudian menggunakan pemanasan radiasi termal dalam kondisi vakum untuk menyublimkan es langsung menjadi gas. Setelah air dikeluarkan, air didehidrasi menggunakan kondensor es (cold trap) dan alat vakum. Ini adalah teknologi aplikasi komprehensif berdasarkan pengembangan multidisiplin, termasuk pendinginan, pemanasan, vakum, biologi, listrik, dll.
Teknologi pengeringan beku vakum banyak digunakan, seperti produk kimia, biologi, produk kesehatan, jamu, produk pertanian (daging, unggas, telur, makanan laut, sayuran dan buah-buahan, dll.)
Proses pengeringan beku
Pada prinsipnya proses pengeringan beku vakum meliputi tiga tahap utama:
1. Tahap pertama, pembekuan cepat. Melalui pembekuan, air dalam produk berubah dari cair menjadi padat. Pada tahap ini, suhu pembekuan akhir harus lebih rendah dari suhu titik eutektiknya (diperoleh melalui percobaan) untuk memastikan bahwa bahan tersebut benar-benar beku. Kecepatan pembekuan suatu bahan tergantung pada karakteristik bahan yang berbeda. Tahap ini menggunakan ruang pembekuan cepat untuk pra-pembekuan.
2. Tahap kedua adalah tahap dehidrasi awal, disebut juga tahap dehidrasi sublimasi. Bahan beku di bawah suhu titik eutektik mengalami dehidrasi dalam kondisi vakum, dan air di dalamnya dihilangkan melalui sublimasi. Selama proses sublimasi, suhu pelat pemanas dan kondisi vakum harus dikontrol secara ketat untuk mencegah bahan meleleh atau suhu lebih tinggi dari titik eutektik. Hal ini juga harus dicegah agar suhu bagian pengeringan lebih tinggi dari suhu hancurnya dan berubah bentuk atau bahkan roboh. Pada tahap ini, pelat pemanas memanaskan material dengan radiasi termal untuk menghasilkan energi untuk sublimasi. Tangki vakum harus dalam keadaan vakum. Kondensor es (cold trap) akan menangkap uap air dari material dan mengembunkannya menjadi es di permukaan kumparan cold trap.
3. Tahap ketiga adalah tahap dehidrasi sekunder, disebut juga pengeringan desorpsi. Tujuan dari tahap ini adalah untuk menghilangkan air yang terikat. Karena energi adsorpsi air terikat besar, maka sejumlah besar energi panas perlu disediakan pada tahap ini, yaitu suhu pelat pemanas akan sedikit lebih tinggi mendekati suhu maksimum yang dapat ditahan oleh bahan. Ketika kadar air bahan mencapai nilai yang ditentukan, dehidrasi akhir selesai. Selesainya pengeringan beku vakum dapat dinilai berdasarkan kurva suhu bahan, keadaan sampel, bentuk, dan pengalaman lainnya, atau berdasarkan deteksi titik akhir (peningkatan tekanan udara).
Keuntungan pengeringan beku:
Dibandingkan dengan pengeringan matahari biasa, pengeringan udara panas, pengeringan semprot dan pengeringan vakum, pengeringan beku vakum memiliki beberapa keunggulan luar biasa:
A. Pengeringan beku vakum merupakan proses dehidrasi suhu rendah yang tidak akan menghancurkan protein, namun akan membuat mikroorganisme kehilangan vitalitasnya.
B. Untuk alasan yang sama, komponen-komponen yang mudah menguap, nutrisi, aroma dan rasa dalam bahan tersebut hilang sangat sedikit.
C. Selama proses dehidrasi suhu rendah, pertumbuhan mikroba dan enzim hampir tidak dapat berperan, dan sifat asli bahan tetap dipertahankan.
D. Setelah dehidrasi, volume dan bentuk bahan tidak berubah, dan produk jadinya kenyal dan tidak menyusut. Ketika direhidrasi, karena area kontak efektif yang besar, ia dengan cepat kembali ke keadaan semula.
e. Dehidrasi dalam kondisi vakum, kandungan oksigen sangat rendah, melindungi bahan dari oksidasi.
F. Pengeringan beku vakum dapat menghilangkan 95%-99,5% air dalam bahan, sehingga produk jadi memiliki umur simpan yang lama.
