Mehr Effizienz bei der Gefriertrocknung

Ein innovativer Ansatz zur Beschleunigung der Gefriertrocknung ist der Einsatz von Mikrowellen (MW): Dadurch wird die benötigte Energie, um das Eis im gefrosteten Produkt direkt von der festen Phase in die gasförmige Phase zu überführen, schneller und effizienter eingebracht. Studien zeigen, dass die Trocknungszeit dadurch um 36 – 96 % reduziert werden kann, wodurch die Produktionskapazität erhöht und Kosten erheblich gesenkt werden könnten. Allerdings sind die Vorteile des MW-Einsatzes in diesen Prozessen noch nicht vollständig ausgeschöpft. Eine ungleichmäßige Verteilung des Mikrowellenfeldes und produktspezifische Eigenschaften können zu über- oder unterprozessierten Bereichen führen. Dies erschwert einen breiten industriellen Einsatz, da es die Produktsicherheit, Reproduzierbarkeit und Qualitätssicherung in industriellen Produktionsketten beeinträchtigt.

MW-Solid-State-Generatoren bieten eine vielversprechende Alternative zur bisher eingesetzten Mikrowellenerzeugung. Diese Technologie ermöglicht eine gleichmäßigere Feldverteilung und präzisere Steuerung von Frequenz und Leistung, was die Prozesssicherheit und -effizienz erhöht. Bisher sind diese Generatoren jedoch wenig in der Lebensmittel- oder Pharma-Industrie etabliert, da sie erst durch jüngste Entwicklungen kosteneffizienter geworden sind.

Hier kommt die Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) zum Tragen: Forschungsteams des Karlsruher Instituts für Technologie sowie der Technischen Universität München untersuchen und bewerten im Rahmen eines IGF-Projekts des FEI derzeit die MW-Solid-State-Technologie im Einsatz bei Lebensmitteln und biogenen Wirkstoffen.