フリーズドライの乾燥方法について

現在フリーズドライ(以下FD法)について勉強中で、
一般のメーカーがどのように製造しているのかを調べています。
インターネットや文献を調べたりで、FD法の主な流れは理解してきているのですが、
その中で”乾燥工程”に関して質問があります。
乾燥工程では、乾燥方法としてヒーター、油などを用いた循環加温や輻射熱で対象物を加熱しているかと思うのですが、どのメーカーがどの乾燥方法を用いているのか、メリット/デメリットがわからず困っています。
もしどなたかご存知の方がいらっしゃいましたらご教授いただけないでしょうか。

知りたい情報は下記のようなイメージでいます。
例：企業名：○○株式会社
　　乾燥手段：伝熱ヒーター/輻射熱ヒーター/循環加温式
　　その他：HP、メリット・デメリット

No.1 回答者： tsukasawa 回答日時： 2014/11/24 12:28

質問者様の質問には決定的な問題があります。

製造工程は通常はどの会社でも企業秘密にあたる部分です。ですから、どんな会社がどのような工程を有しているのか？を調べることは難しいでしょう。

そして、フリーズドライと言う非加熱乾燥で製造されるものは基本的に過熱することで成分の破壊などが起こるような製品についてとられている製造工程です。加熱によって香りが飛ぶ、酵素など加熱によって不活性になってしまう・・・そんな製品に使われるのが通常です。

下請け的に、製造だけを行う会社もありますが、どのような乾燥工程を行うのか？それは依頼した側との取り決めで行われますから、そういう設備を有していると言う話になるでしょう。

この回答へのお礼

回答していただきありがとうございます。
やはり難しいですよね。加熱の温度や時間が企業秘密なのは容易に想像がつきましたので、
乾燥手段ならばと調べてみた次第です。

お礼日時：2014/11/24 14:18

No.2 回答者： Saroyan 回答日時： 2014/11/24 15:07

>乾燥方法としてヒーター、油などを用いた循環加温や輻射熱で対象物を加熱している

違います。フリーズドライは加熱しません。

減圧すれば水の沸点は下がり、勝手に水分が昇華されることにより乾燥します。
液体のまま減圧乾燥すると風味や栄養価が損なわれるので、あらかじめ凍らせておいたものを減圧乾燥するのがフリーズドライで、工程そのものはどのメーカーも全く同じです。
企業秘密とする違いがあるとすれば、対象を凍らせている温度、減圧の度合い、時間設定などです。

この回答へのお礼

回答していただきありがとうございます。
加熱という書き方が悪くすみませんでした。
下記に参照のHPを記載させていただきますが、
乾燥させる対象物は昇華の際に熱を一定量奪って個体から気体に変化すると認識しており、
昇華により対象物の温度が低下することで乾燥が遅くなると考えています。
連続的に昇華を続けるには蒸発潜熱分の熱量をヒーター等の外部熱源で与える仕組みであると考えています。
質問させて頂いているのは蒸発潜熱分の熱量を各企業がどのように与えているのかという部分になります。自身で調べた範囲ですと不凍液を用いた循環加温式等やヒーターの輻射熱を用いた方法があるようなのですがそれ以上詳しい事項までいたらずここで質問させていただいた次第です。
対象を凍らせている温度、減圧の度合い、時間設定に関してはおっしゃる通りかと思います。ご指摘ありがとうございます。

URL：http://www.nissei.co.jp/freezedry/genri.html

お礼日時：2014/11/24 22:12

No.3 回答者： nitto3 回答日時： 2014/11/24 15:18

目的が粉末化食品だと思います。

常温に近いものを低温にしたサイロなどにスプレー噴射して、
水分と固形物に分離します。
粉末は下から抜ける、水分は真空にしてガスとして抜けるようにします。
そんな感じだったと思います。

この回答へのお礼

回答していただきありがとうございます。
回答していただいた手法は噴霧式のフフリーズドライ方法でよろしかったでしょうか。
(インスタントコーヒー等に用いる方法)
質問させていただいた際にどのような方法か記載しておらず申し訳ありません。
イメージしていたのは棚式のようなタイプのフリーズドライ法になります。
噴霧式については勉強不足のため回答頂いた内容を参考にさらに調べさせていただきます。

お礼日時：2014/11/24 22:28

No.4 回答者： trytobe 回答日時： 2014/11/24 15:43

フリーズしてドライさせるのに、ヒートしてドライしては意味がない。

凍らせて、氷になった水分が、ドライアイスのように昇華するような気圧まで減圧釜の中の空気を抜いて気圧を下げて、氷を水蒸気として昇華させて除去し、規定の時間になったら、乾燥空気(酸化防止で乾燥窒素でもいいですが)をいれて、釜をあけてできあがり。

ですから、日本の真空ポンプの有名どころや、減圧下で処理する釜をつくっているようなタンク業者みたいなのを当たれば良いだけです。

特許 OR 特開 フリーズドライ ポンプ - Google 検索
http://www.google.co.jp/search?q=%E7%89%B9%E8%A8 …

この回答へのお礼

回答していただきありがとうございます。
質問がわかりにくく申し訳ありません。
記載いただいたURLより特許について確認させていただきました。
一部抜粋させていだきましたが、請求項１にある昇華脱水用のヒーターについて質問させて頂いておりました。

【特許請求の範囲】
請求項１】
乾燥缶内にヒーターが多段に配設され、乾燥缶がコールドトラップおよび真空ポンプに接続されて成り、上下のヒーター間に、被乾燥物が収容されたトレイが配置され、真空ポンプによって乾燥缶およびコールドトラップ内が所要の真空度まで減圧され、次いでヒーターによって加温されることにより、凍結した被乾燥物の水分が昇華脱水されるフリーズドライ装置において、

お礼日時：2014/11/24 22:24

No.5 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2014/11/24 16:31

フリーズドライは加熱しません。

加熱すると変性してしまう素材の乾燥方法です。
高野豆腐・・冬に凍らせて乾燥させますね。

　ひょっとして低温では--100℃でないと水は気化しないとでも？？

　真冬でも洗濯物乾きますし、冷凍庫の氷はどんどん痩せて角が丸くなる。

　凍らせて、砕いて減圧すると水は気化します。

この回答へのお礼

回答していただきありがとうございます。
加熱という書き方が悪くすみませんでした。
乾燥の際に昇華により対象物の温度が低下することで乾燥が遅くなると考えています。
連続的に昇華を続けるには昇華潜熱分の熱量をヒーター等の外部熱源で与える仕組みであると考えています。
低温で気化しないとは思っておりませんが、企業が昇華潜熱分の温度低下から再び昇華する温度に上がるまで時間をかけて待つとも考えられず、自身で調べたところ不凍液を用いた循環加温式等やヒーターの輻射熱を用いた方法があるようなのですがそれ以上詳しいことまでわからずここで質問させていただいた次第です。

お礼日時：2014/11/24 22:18

No.6 回答者： Saroyan 回答日時： 2014/11/24 23:09

#2です。

昇華による気化熱で温度が必要以上に低下するのを防ぐための加熱操作ですね。

検索キーワードに「加熱」を加えた結果にお望みのページがヒットしているかも知れませんね。
http://www.chuden.co.jp/resource/corporate/news_ …
ではボイラーの蒸気から棚を通した熱伝導と、高周波による加熱などが記述されています。

No.7 回答者： nitto3 回答日時： 2014/11/25 09:21

装置の参考になるのが寒天を作る工程かな。

真冬、屋外で凍らせて、水分を氷として分離します。
昼間、その氷が解けて太陽熱で蒸発します。

装置としては対象物を示すか、低温、高温限界を示さないと、
（また加工速度も）設計できそうにないですよ。

No.8 回答者： opechorse 回答日時： 2014/11/25 21:00

昇華を行うエネルギーは

加熱でなく、減圧によって得られているでしょう

冷凍後、蒸気圧以下まで減圧しても
昇華による水分子で圧力は(減圧を継続しなければ)
均衡するはずだから、それを防ぐために
減圧を継続しているという理解でいます

真空度が十分高くて継続できるなら
昇華速度が遅くなることはないと思います