Dyfodol Technoleg FD
10 月 -20-2020
Dyfodol Rhewi Sychu
Mae sychu rhewi (lyoffilization) wedi cael ei ddefnyddio'n ddiwydiannol ers degawdau i gadw bwydydd a deunyddiau biolegol, ond mae sychwyr rhewi traddodiadol math hambwrdd yn araf ac yn llafur-ddwys. Mae proses ‘sychu rhewi gweithredol’ newydd yn addo dileu’r anfanteision hyn.
Dyfodol Rhewi Sychu
Mae hanes sychu rhewi yn mynd yn ôl i’r Inca’s hynafol, a oedd yn cadw tatws a llysiau eraill dim ond trwy eu datgelu i’r awyr. Trodd tymereddau isel y gaeaf y dŵr yn y bwyd yn rhew, a oedd wedyn yn anweddu yn yr awyr mynydd sych iawn. Yn y 1930au, datblygwyd sychu rhewi diwydiannol fel ffordd i gadw coffi dros ben mewn gwledydd fel Brasil. Sefydlwyd Nescafé ac enwau brand enwog eraill ar yr adeg hon, a choffi ar unwaith bellach yw'r cynnyrch rhewi 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 sychu rhewi i'r pwynt lle mae'r dechnoleg heddiw yn cael ei defnyddio wrth gynhyrchu tua 400 o wahanol fwydydd a llawer o fferyllol.
Problemau gyda'r dull traddodiadol
Byth ers y 1930au, mae sychu rhewi diwydiannol wedi dibynnu ar un math o offer: y sychwr rhewi tebyg i hambwrdd. Mewn sychwr rhewi hambwrdd, rhoddir y deunydd sydd i'w sychu ar hambyrddau agored a'i gynnal ar silffoedd sydd â systemau oeri a gwresogi. Mae'r hambyrddau wedi'u trefnu o fewn siambr sydd wedi'i chysylltu â phwmp gwactod.
Yn gyntaf, mae'r deunydd wedi'i rewi ar bwysedd atmosfferig trwy ostwng tymheredd y silffoedd. Yna caiff y siambr sychu ei symud i bwysau fel arfer yn yr ystod 0.01-1 mbar. Mae gwres ysgafn a roddir ar y silffoedd yn achosi i rew yn y cynnyrch anweddu heb basio trwy'r cyfnod hylif (aruchel). Mae'r gwactod dwfn yn caniatáu i hyn ddigwydd ar dymheredd -20C neu hyd yn oed yn is. Os oes angen, er enghraifft lle mae toddyddion organig yn cael eu defnyddio, mae toddydd yn cael ei adfer o'r gwacáu pwmp gwactod gan gyddwysydd tymheredd isel.
Er gwaethaf gweithrediad llwyddiannus dros ddegawdau lawer, mae gan sychwyr rhewi hambwrdd dri anfantais sylweddol. Yn gyntaf, mae llwytho a dadlwytho yn llafur-ddwys, yn enwedig gan y gall unedau mawr gynnwys cannoedd o hambyrddau. Yn ail, mae'r gacen wedi'i rhewi-sychu wedi'i thynnu o'r hambyrddau yn aml yn gofyn am ei malu i'w throsi i gynnyrch gronynnog sy'n llifo'n rhydd. Yn drydydd, mae ffurfio ‘croen’ o gynnyrch sych ar wyneb yr hambwrdd yn rhwystro hynt anwedd, gan wneud y dull hwn o rewi’n sychu’n araf iawn.
