O processo de secagem
O processo CONRAD® é totalmente automatizado e requer um mínimo de pessoal para o funcionamento contínuo. Todos os parâmetros de movimento e processamento são cuidadosamente controlados, monitorados e registrados.
O produto é preparado, congelado e carregado nas bandejas CONRAD® para passar pelo Liofilizador. Tudo é pesado para garantir o volume correto em cada bandeja para uma liofilização perfeita. As bandejas são carregadas no secador por meio de um sistema de câmara de ar eficiente para um elevador de entrada dentro da câmara CONRAD®. Quando o elevador tem uma pilha cheia de bandejas de produtos, toda a pilha é empurrada para a primeira área de secagem. Mais pilhas se seguem e, por sua vez, são empurradas através das várias áreas de secagem subsequentes do secador - cada uma ajustada para proporcionar as características de secagem necessárias. Quando as bandejas chegam ao elevador de saída do secador, são descarregadas, novamente por uma câmara de ar, e o produto é esvaziado das bandejas.
O vapor do processo de liofilização é recolhido em condensadores especiais. Para assegurar um processo contínuo, todos os Liofilizadores CONRAD® são equipados com um Continuous De-Icing System/Sistema de Degelo Contínuo (CDI) que permite o degelo automático dos condensadores sem qualquer perda de vácuo operacional.
Os Liofilizadores CONRAD® são equipados com um condensador de vapor interno com sistema de degelo embutido exclusivo da GEA. Comparado com sistemas de condensadores externos, ele não somente economiza espaço, como é mais confiável, não causa perda de produto e usa menos energia e, portanto, garante a melhor eficiência geral do equipamento.
Detalhes do design
Placas de aquecimento: São fabricadas em alumínio anodizado e posicionadas dentro do armário para fornecer energia para o processo de liofilização. A água quente circula através do sistema para assegurar uma transferência de calor eficiente para o produto. Isso ocorre por radiação. A temperatura da água pode ser regulada durante o processo de liofilização para obter ciclos de evaporação ideais e evitar o superaquecimento dos produtos. Carregadas corretamente no armário, as bandejas do produto serão colocadas entre as placas de aquecimento para uma transferência de calor perfeita. O contato direto entre as bandejas de produto e as placas de aquecimento deve ser evitado, já que o calor pode danificar o produto.
Condensadores de vapor: Instalados no armário para condensar o vapor d'água sublimado por Degelo Contínuo (CDI). Quando um dos condensadores de vapor precisa de degelo (normalmente após uma hora), a seção é lacrada enquanto o outro assume a função de condensação. Para derreter o gelo acumulado, é conduzido para a sala um vapor de água a 25°C (vapor a vácuo).
O vapor de água começa então a se condensar na superfície gelada do condensador e, assim, a derreter o gelo. A fim de restabelecer o condensador descongelado à condição operacional, qualquer vapor restante na câmara do condensador deve ser condensado por resfriamento até que sejam atingidas a temperatura operacional apropriada e as condições de vácuo. Uma troca direta quando o próximo ciclo de degelo for necessário pode agora ser realizada sem qualquer perda de vácuo operacional.
Câmara frigorífica: As bandejas vazias são transportadas de volta para reabastecimento com produtos congelados externamente por meio de um elevador e sistema de transporte combinados.
Benefits of processing freeze-dried coffee on the GEA CONRAD®:
- Maximized uptime enabled by continuous, 24/7 processing - 8000 hours per year
- Preservation of key aromas
- Even heat transfer to the product
- Uniform final product quality
- Minimal product loss – less than 0.1% - during drying
- Low comparative energy consumption
- Compact design thanks to internal condenser system
- High efficiency
- GEA CONRAD® ECO models offer even greater energy efficiency
So how does freeze drying of coffee work?
Freeze drying typically creates higher quality instant coffee than spray drying, because freeze drying is carried out at very low temperatures (-50°C in a vacuum), which preserves much more – up to 90% - of the volatile coffee aromas. In contrast, spray drying uses high heat, which can degrade aromatic compounds and sensitive coffee oils.
The freeze drying process is carried out in stages. Precisely weighed, preprepared frozen coffee extract granules are loaded onto trays, which are introduced into the freeze drying chamber via an airlock. The pressure in the chamber is constantly kept low and heat applied to the trays via heating plates, which causes the ice to turn directly into vapour, a process called sublimation. This water vapor is collected in a condenser and removed. In a secondary drying phase the temperature is further increased to remove remaining water in the frozen coffee extract. The drying conditions, including temperature, pressure, and residence time, are precisely adjusted in each zone of the CONRAD® to create a final premium quality product with exactly the right residual moisture content.
Technology of choice for high capacity coffee freeze drying
The CONRAD® technology enables continuous processing at high capacity.
Continuously, trays filled with frozen coffee granulates are stacked and pushed through sequential drying zones for primary and secondary drying. Trays arriving at the dryer exit are then unloaded through an airlock, and the product is emptied from the trays, which are returned to the start. GEA CONRAD® freeze dryers are equipped with an internal vapor condenser system that features our unique, continuous de-icing technology, enabling automated condenser de-icing without loss of operating vacuum. It’s this technology that lets the CONRAD® carry out continuous, rather than batch-process freeze drying. Compared with external condenser systems our space-saving technology is also more reliable, minimizes product loss to 0.1%, and uses less energy, for more efficient, productive manufacturing.
At our test center, working with your product we can measure extraction yield, identify optimal drying conditions, and simulate the full evaporation and freeze drying process as part of a complete line evaluation, from roasted beans to final product.
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