กรณีศึกษาการใช้งานกระบวนการอบแห้งแบบแช่แข็งน้ำผลไม้เซบาคธอร์น

บริษัทเทคโนโลยีชีวภาพในมณฑลเนย์มองโกลเชี่ยวชาญในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ตระกูลเซเบอร์รี่ เพื่อขยายไลน์ผลิตภัณฑ์ บริษัทวางแผนที่จะเปิดตัวผลิตภัณฑ์น้ำเซเบอร์รี่สกัดแบบแช่แข็งเพื่อเพิ่มมูลค่าผลิตภัณฑ์ น้ำเซเบอร์รี่มีสารอาหารที่อุดมสมบูรณ์ เช่น วิตามินซี กรดอินทรีย์ และฟลาโวนอยด์ แต่เนื่องจากมีความเป็นกรดสูงและไวต่อความร้อนมาก จึงเกิดปัญหามากมายระหว่างกระบวนการแช่แข็งแห้ง เช่น การเสื่อมสภาพของสารอาหาร เปลี่ยนรสชาติ และการดูดน้ำกลับได้ไม่ดี เป้าหมายหลักคือการผลิตน้ำเซเบอร์รี่แบบแช่แข็งแห้งที่มีคุณภาพสูง บริษัท Mengguo Biotechnology Co., Ltd. จึงร่วมมือกับบริษัท INNOTECH Food Machinery Co., Ltd. ในเมืองจูเฉิง มณฑลซานตง โดยใช้อุปกรณ์อบแห้งสุญญากาศแบบแช่แข็งมืออาชีพเพื่อแก้ไขปัญหาการผลิต

ความท้าทายในกระบวนการอบแห้งแบบแช่แข็ง

องค์ประกอบของน้ำผลไม้เหตงหลี่ซานมีความซับซ้อน โดยในด้านหนึ่ง อุณหภูมิสูงทำให้สารอาหารที่ไวต่อความร้อน เช่น วิตามินซี เสียหายอย่างมากได้ง่าย และสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดจะเร่งการออกซิเดชันและการเสื่อมสภาพขององค์ประกอบ ในอีกด้านหนึ่ง หากน้ำผลไม้เหตงหลี่ซานที่ผ่านกระบวนการอบแห้งแบบแช่เย็นลึกไม่สามารถรักษาโครงสร้างที่โปร่งและมีรูพรุนได้ดี ก็จะส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อความเร็วและประสิทธิภาพในการชงละลาย นอกจากนี้ บริษัทมีแผนที่จะดำเนินการผลิตในระดับขนาดใหญ่ จึงกำหนดข้อกำหนดที่เข้มงวดมากต่อความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิ ความเสถียรของระบบสุญญากาศ กำลังการผลิตต่อรอบการผลิต และการจัดการการใช้พลังงานของอุปกรณ์อบแห้งแบบแช่เย็นลึก

โซลูชันอุปกรณ์อบแห้งแบบสุญญากาศแช่เย็นลึก INNOTECH

การเลือกอุปกรณ์
บริษัทเลือกใช้อุปกรณ์อบแห้งแบบสุญญากาศรุ่น IN-100 ของ INNOTECH ซึ่งได้รับการอัพเกรดทางเทคนิคโดยรวมเพื่อให้เหมาะสมกับคุณสมบัติเฉพาะของน้ำผลไม้เหตงหลี่ซาน ดังนี้

· ระบบแช่แข็งอุณหภูมิต่ำพิเศษแบบรวดเร็ว: ติดตั้งหน่วยทำความเย็นที่มีประสิทธิภาพและกับดักความเย็นที่ออกแบบพิเศษ สามารถลดอุณหภูมิของน้ำผลไม้แฮปเพอร์รี (sea buckthorn) จากอุณหภูมิห้องให้ลดลงถึง -50°C ภายในเวลา 1.5 ชั่วโมง โดยการสร้างผลึกน้ำแข็งขนาดเล็กสม่ำเสมออย่างรวดเร็ว เพื่อลดการทำลายสารอาหารจากผลึกน้ำแข็ง และรักษารองค์ประกอบเดิมของน้ำผลไม้ไว้ได้มากที่สุด
· ระบบปรับแรงดันสุญญากาศแบบไดนามิก: ใช้อัลกอริธึมควบคุมสุญญากาศอัจฉริยะ ซึ่งสามารถปรับระดับสุญญากาศตามกระบวนการอบแห้งแบบแช่แข็งแบบเรียลไทม์ ในขั้นตอนการอบแห้งโดยการระเหิด (sublimation drying) จะรักษาระดับสุญญากาศให้คงที่ที่ 8Pa เพื่อเร่งการระเหิดของผลึกน้ำแข็ง ในขั้นตอนการอบแห้งขั้นสุดท้าย (analytical drying) การควบคุมสุญญากาศอย่างแม่นยำจะช่วยกำจัดความชื้นที่เหลืออยู่ให้หมดเชิง และป้องกันการเกิดออกซิเดชันขององค์ประกอบในน้ำผลไม้แฮปเพอร์รี
· แผ่นทำความร้อนควบคุมอุณหภูมิแบบเป็นขั้นบันได: แผ่นทำความร้อนของอุปกรณ์มีฟังก์ชันควบคุมอุณหภูมิแบบเกรเดียนต์ความแม่นยำสูง ซึ่งสามารถควบคุมอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำเป็นขั้นตอนและเป็นโซนตามโปรแกรมที่ตั้งไว้ในระหว่างกระบวนการลดความชื้นแบบแช่แข็ง ในขั้นตอนการระเหิดใช้ความร้อนอย่างอ่อนโยนเพื่อส่งเสริมการระเหิดของผลึกน้ำแข็ง ในขณะที่ขั้นตอนการวิเคราะห์จะค่อยๆเพิ่มอุณหภูมิเพื่อทำให้วัสดุแห้งสนิท และป้องกันไม่ให้ส่วนประกอบที่ไวต่อความร้อนในน้ำผลไม้เซเบอร์รี่เสียหาย
· การออกแบบป้อนวัตถุดิบต่อเนื่องขนาดใหญ่: ห้องอบมีปริมาตร 100 ลูกบาศก์เมตร และรองรับการป้อนวัตถุดิบต่อเนื่อง ทำให้สามารถแปรรูปน้ำเซเบอร์รี่ในปริมาณมากได้ในคราวเดียว นอกจากนี้ยังติดตั้งระบบลำเลียงวัตถุดิบอัตโนมัติ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต และตอบสนองความต้องการในการผลิตจำนวนมากขององค์กร

กระบวนการการทำให้แห้งแบบเยือกแข็ง

· การเตรียมวัตถุดิบเบื้องต้น: เลือกผลโกจิเบอร์รีที่มีคุณภาพสูงและสุกดี ทำความสะอาด คั้นน้ำผลไม้ และกรองเพื่อให้ได้น้ำผลไม้โกจิเบอร์รีบริสุทธิ์ หลังจากผ่านการฆ่าเชื้อ น้ำผลไม้โกจิเบอร์รีจะถูกบรรจุอย่างสม่ำเสมอลงในถาดแช่แข็งพิเศษ
· ขั้นตอนการแช่แข็งล่วงหน้า: นำถาดที่ใส่น้ำผลไม้โกจิเบอร์รีแล้วไปวางไว้ในห้องอบแห้งของเครื่อง IN-100 vacuum freeze-drying equipment เครื่องจะเริ่มระบบการแช่แข็งอุณหภูมิต่ำมากแบบรวดเร็ว โดยลดอุณหภูมิภายในห้องลงถึง -50°C ภายในเวลา 1.5 ชั่วโมง และคงอุณหภูมินี้ไว้เป็นเวลา 2 ชั่วโมง เพื่อให้น้ำผลไม้โกจิเบอร์รีเยือกแข็งจนกลายเป็นของแข็งทั้งหมด
· ขั้นตอนการทำให้แห้งโดยการระเหิด: หลังจากกระบวนการแช่แข็งเสร็จสิ้น ระบบสุญญากาศจะลดระดับความดันในห้องอบแห้งลงอย่างรวดเร็วจนเหลือ 8Pa จากนั้นแผ่นทำความร้อนที่ควบคุมอุณหภูมิแบบเกรเดียนต์จะเริ่มทำงาน โดยให้ความร้อนอย่างนุ่มนวลและเสถียร เพื่อกระตุ้นให้ผลึกน้ำแข็งในน้ำผลไม้โกจิเบอร์รีเปลี่ยนสถานะโดยตรงเป็นไอน้ำ กระบวนการนี้ใช้เวลาประมาณ 15 ชั่วโมง และสามารถกำจัดน้ำออกไปได้ในปริมาณมาก
· ขั้นตอนการอบแห้งขั้นสุดท้าย: หลังจากกระบวนการอบแห้งด้วยการระเหิดแล้ว อุปกรณ์จะค่อยๆ เพิ่มอุณหภูมิของแผ่นความร้อนให้สูงขึ้นเป็น 25°C พร้อมทั้งปรับระดับสุญญากาศอย่างละเอียดยิ่งขึ้น ในสภาวะดังกล่าว การอบแห้งจะดำเนินต่อไปอีก 6 ชั่วโมงเพื่อกำจัดน้ำที่ยังคงเหลืออยู่ในน้ำผลไม้เซเบอร์รี่ (sea buckthorn) ให้หมดจด ทำให้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปมีความชื้นน้อยกว่า 2%
· ขั้นตอนการตกแต่งเพิ่มเติม: หลังจากทำการอบแห้งแบบแช่แข็งแล้ว น้ำเซเบอร์รี่ที่ผ่านการอบแห้งแบบแช่แข็งจะถูกบดให้เป็นผงเนียนละเอียดในสภาพแวดล้อมปลอดเชื้อ จากนั้นบรรจุภัณฑ์ด้วยการเติมไนโตรเจนและปิดผนึกเพื่อป้องกันการดูดซับความชื้นและการเกิดออกซิเดชันของผลิตภัณฑ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ผลลัพธ์จากการใช้งาน

· คุณค่าทางโภชนาการและความยอดเยี่ยมของคุณภาพ: จากการตรวจสอบโดยสถาบันมืออาชีพ น้ำซึ่งทับทิมทะเลชนิดสกัดแห้งเย็นที่ผลิตโดยอุปกรณ์ IN-100 สกัดแห้งเย็นแบบสุญญากาศ มีอัตราการรักษาวิตามินซีได้สูงถึง 95% และอัตราการรักษายาแนวฟลูออไรด์และสารอาหารอื่นๆ ก็อยู่เหนือระดับ 90% ทั้งหมด ผลิตภัณฑ์สามารถดูดน้ำและคืนตัวได้อย่างรวดเร็ว และรสชาติหลังจากคืนตัวมีความใกล้เคียงกับน้ำทับทิมทะเลสดใหม่มาก มีสีสันสดใสและกลิ่นหอมเข้มข้น
·S เพิ่มกำลังการผลิตอย่างมาก: การออกแบบขนาดใหญ่และการป้อนวัตถุดิบต่อเนื่องของอุปกรณ์ IN-100 ทำให้ปริมาณการผลิตน้ำทับทิมทะเลสกัดแห้งเย็นรายวันของกิจการเพิ่มขึ้นจากเดิม 300 กิโลกรัม เป็น 1,000 กิโลกรัม สามารถตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นของคำสั่งซื้อในตลาดได้อย่างมาก และช่วยให้กิจการยึดครองส่วนแบ่งตลาดได้อย่างรวดเร็ว
·ควบคุมต้นทุนได้อย่างมีประสิทธิภาพ: อุปกรณ์ลดการบริโภคพลังงานต่อหน่วยผลิตภัณฑ์โดยการปรับปรุงระบบทำความเย็น สุญญากาศ และระบบทำความร้อน เมื่อเทียบกับอุปกรณ์สูญญากาศแบบดั้งเดิม การบริโภคพลังงานลดลงประมาณ 30% ในขณะเดียวกัน กระบวนการผลิตที่มีประสิทธิภาพช่วยลดการสูญเสียของแรงงานและวัตถุดิบ ทำให้ต้นทุนการผลิตโดยรวมลดลง 22% ซึ่งช่วยเพิ่มอัตรากำไรขององค์กร
· การทำงานที่เสถียรและเชื่อถือได้: อุปกรณ์มีความอัจฉริยะสูง และมีอัตราการเกิดข้อผิดพลาดต่ำในระหว่างการดำเนินการ ในกระบวนการผลิตต่อเนื่องระยะยาว อุปกรณ์ยังคงรักษาค่าพารามิเตอร์กระบวนการและคุณภาพผลิตภัณฑ์ให้คงที่อย่างสม่ำเสมอ สามารถรับประกันการดำเนินแผนการผลิตขององค์กรให้เป็นไปอย่างราบรื่น

รีวิวจากลูกค้า

"การร่วมมือกับบริษัท INNOTECH Food Machinery Co., Ltd. ถือเป็นความร่วมมือที่ประสบความสำเร็จอย่างมาก! อุปกรณ์สูญญากาศอบแห้งแบบแช่แข็ง IN-100 ได้แก้ไขปัญหาทางเทคนิคที่เราประสบในกระบวนการอบแห้งแบบแช่แข็งน้ำผลไม้แฮ็คเบอร์รีได้อย่างสมบูรณ์ ไม่เพียงแต่ช่วยคงไว้ซึ่งคุณค่าทางโภชนาการสูงของน้ำผลไม้แฮ็คเบอร์รีเท่านั้น แต่ยังเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ได้อย่างมาก อีกทั้งทีมเทคนิคมืออาชีพและบริการหลังการขายที่ครบวงจรยังทำให้เราไม่มีความกังวลใดๆ ในระหว่างการผลิต เราหวังว่าจะได้ร่วมงานกันต่อไปในอนาคต เพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการอบแห้งคุณภาพสูงเพิ่มเติม!"
— ผู้อำนวยการฝ่ายเทคนิคของบริษัทเทคโนโลยีชีวภาพในมองโกเลียใน

ด้วยเทคโนโลยีขั้นสูงและสมรรถนะที่ยอดเยี่ยม อุปกรณ์สูญญากาศอบแห้งแบบแช่แข็ง IN-100 ของบริษัท INNOTECH Food Machinery Co., Ltd. ได้ช่วยเหลือองค์กรต่าง ๆ บรรลุการผลิตน้ำผลไม้แฮปตาเบอร์รีอบแห้งแบบแช่แข็งคุณภาพสูงและในปริมาณมาก แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงศักยภาพอันแข็งแกร่งและคุณค่าในการประยุกต์ใช้งานในสาขาการอบแห้งวัสดุประเภทของเหลว