Suszenie Przemysłowe Mikrofalami

This page is also available in English

Tradycyjne metody suszenia, takie jak suszenie konwekcyjne, usuwają wodę z materiału poprzez odparowanie, wymagając długotrwałego dostarczania ciepła z zewnątrz. Proces ten często prowadzi do uszkodzenia struktury wewnętrznej suszonego produktu, zwłaszcza gdy zawiera on duże ilości wody. Wysokie temperatury i długi czas suszenia dodatkowo obniżają jakość końcowego wyrobu.

Dodatkowe informacje o metodach suszenia znajdują się na stronie Informator

Najlepiej gdy mikrofale działają na produkt co najmniej z dwóch stron. W suszonym przedmiocie mikrofale zamieniane są w ciepło. Ilość wytworzonego ciepła zależna jest od głębokości wnikania mikrofal do danego materiału.

Dla każdego materiału ta głębokość jest inna. Jeżeli produkt będzie za cienki, zbyt duża część mikrofal przejdzie na drugą stronę. Ich moc nie zostanie wykorzystana w pełni. Gdy materiał będzie zbyt gruby, mikrofale nie nagrzeją jego wnętrza. Zwiększenie mocy nie poprawi efektywności procesu.

W materiałach zawierających dipole (np. cząsteczki wody) lub jony (np. roztwory soli) mikrofale generują ciepło poprzez:

• ruch jonów w zmiennym polu elektrycznym,
• rotację dipoli powodującą tarcie wewnętrzne.

Te mechanizmy zapewniają szybsze i bardziej efektywne nagrzewanie niż tradycyjne metody.

W ostatnich latach tradycyjne techniki suszenia coraz częściej zastępowane są metodą wykorzystującą mikrofale. W porównaniu z klasycznymi rozwiązaniami pozwala ona uzyskać produkt o wysokiej jakości w znacznie krótszym czasie.

Specyfika tego sposobu dostarczania ciepła sprawia, że zmiany zachodzące w suszonym materiale różnią się od tych powstających przy użyciu standardowych metod. Zastosowanie mikrofal wpływa korzystnie na wszystkie istotne parametry produktów, takie jak:

• Właściwości fizyczne: kruchość, zdolność do ponownego nawodnienia, higroskopijność
• Walory sensoryczne: aromat, smak, zachowanie naturalnej barwy
• Wartość odżywcza: witaminy, antyoksydanty

Korzyści wynikają m.in. z:

• krótszego czasu procesu (mniejsza degradacja termiczna i utlenianie),
• mniejszego skurczu (dla jabłek 63-72% vs 76% przy suszeniu konwekcyjnym),
• większej porowatości (dla marchewki 61% vs 59% przy suszeniu tradycyjnym).

Produkty podczas intensywnego suszenia są często narażone na deformacje i pęknięcia. Aby zapewnić wysoką jakość końcową produktu, wymagane jest precyzyjne dozowanie mocy mikrofal w trakcie całego procesu. Obecnie nie stanowi to problemu – MARKOM dysponuje głowicami mikrofalowymi z płynną regulacją mocy.

Większość suszarni budowana jest w taki sposób, aby produkt był suszony mikrofalami z dwóch lub nawet czterech stron. W takim układzie bierze się pod uwagę głębokość wnikania mikrofal (warstwa, w której mikrofale tracą ok. 63% energii). Najlepsze efekty uzyskuje się, gdy grubość suszonego materiału jest około dwukrotnie większa niż głębokość wnikania mikrofal.

Użytkownika najbardziej interesuje wydajność systemu. Przykładowo: w trakcie suszenia mikrofalami płyt gipsowych o wymiarach 200 × 200 × 10 mm i wilgotności początkowej 35-40%, zapotrzebowanie na energię było ok. 4 razy mniejsze niż w trakcie suszenia gorącym powietrzem.

Nowoczesne suszarnie mikrofalowe dzielą się na trzy główne typy dostosowane do potrzeb produkcji. Suszarnie komorowe sprawdzają się przy obróbce niewielkich porcji produktu, np. w badaniach czy testach laboratoryjnych. Systemy z taśmociągiem służą w liniach produkcyjnych, do suszenia dużych ilości materiałów sypkich, takich jak warzywa czy granulaty. Z kolei w suszarniach próżniowych suszy się produkty wrażliwe na temperaturę, ponieważ w próżni temperatura parowania wody jest znacznie niższa.

W systemach mikrofalowych kluczową zaletą jest możliwość łączenia wielu takich samych modułów. W ten sposób systemy można dowolnie skalować do mocy nawet 100 kW. Urządzenia działające w paśmie częstotliwości 2450 ±50 MHz są dopuszczone do pracy na całym świecie.

Suszarnia Komorowa

Idealne rozwiązanie do testów, badań, partii próbnych i małoseryjnej produkcji. Nie ma jednak ograniczeń wielkości – od małych komór zasilanych pojedynczym źródłem mikrofal, po wielkogabarytowe z kilkunastoma emiterami. Załadunek odbywa się przez drzwi zawiasowe lub rozsuwane.

Kluczowe zalety:

• Precyzyjna kontrola parametrów suszenia
• Możliwość programowania profili dla różnych materiałów
• Ręczny załadunek ułatwiający obsługę niestandardowych produktów

Suszarnia z Taśmociągiem

To optymalne rozwiązanie dla ciągłej linii produkcyjnej, gdzie materiał przesuwa się na specjalnej taśmie odpornej na wysokie temperatury i działanie mikrofal. Konstrukcja segmentowa pozwala określić strefy, w których moc mikrofal jest dostosowywana do aktualnych wymogów procesu, np. ze względu na wilgotność produktu.

W zależności od dostępnej przestrzeni w zakładzie, konstrukcja może być ustawiona pionowo (wtedy taśmociąg ma kształt kubełkowy) lub poziomo (taśma gładka lub segmentowa). Szerokość taśmy: od 100 do 1200 mm. Prędkość przesuwu zależna jest wyłącznie od potrzeb technologicznych i możliwości układu napędowego. Przykładowa linia do suszenia mięty osiąga wydajność 150 kg/h przy zużyciu energii 0,35 kWh/kg.

Suszarnia Próżniowa

To bardzo dobre rozwiązanie dla produktów wrażliwych na wysokie temperatury. W urządzeniu mikrofalowym z systemem próżniowym temperatura wrzenia wody (parowania) jest znacznie niższa. Chroni to produkty spożywcze przed utratą cennych witamin. W przemyśle farmaceutycznym zapobiega rozkładowi aktywnych substancji.

Działanie mikrofal w próżni zapobiega zapadaniu się komórek na powierzchni, co ułatwia odparowanie wody z wnętrza produktu. Typowa temperatura procesu to 30-45°C. W przypadku truskawek system zachowuje aż 90% przeciwutleniaczy, podczas gdy w metodzie konwekcyjnej jest to tylko 60%. Wyższy koszt inwestycji zwraca się w okresie kilku lat dzięki niższemu zużyciu energii, przy zachowaniu wyższej jakości produktu.