Guide: Sådan bruges vakuumteknologi i procesindustrien

Hvad har mælkepulver, øl og medicin tilfælles?  

De er alle eksempler på medier, som kan håndteres gennem vakuumapplikationer – fra aftapning og inddampning til sterile processer. 

Vakuum er en central teknologi i procesindustrien, fordi det gør det muligt at styre trykforholdene, så man kan transportere og behandle væsker skånsomt, sænke kogepunktet og forlænge fødevarers holdbarhed gennem iltfri emballering. 

I denne artikel tager vi hul på en ny serie, der giver dig overblikket over det vigtigste, du bør vide om emnet. Vi starter med fysikken bag vakuum og dykker ned i de udfordringer, som vakuum kan løse hos bryggerier, mejerier og pharmaproduktioner.  

Klar til at blive suget ind i emnet? Lad os komme i gang! 

Vakuumtilstanden opstår, når trykket inde i et system er lavere end det atmosfæriske tryk udenfor – ca. 1.013 mbar ved havoverfladen. Når det absolutte tryk sænkes, bliver der færre og færre gasmolekyler tilbage i systemet – og vakuummet bliver dermed “dybere”. I praksis betyder det, at mediet opfører sig anderledes. For eksempel koger vand ved 100°C ved normalt tryk, men allerede omkring 50°C ved ca. 100 mbar. Jo lavere tryk, jo lavere kogepunkt og jo lettere fordamper væsker. Det gør det muligt at tørre, koncentrere eller affugte produkter mere skånsomt og energieffektivt. 

I procesindustrien arbejder man typisk med to typer vakuum:

• Grovvakuum (ca. 1.000 – 1 mbar) bruges til iltfri overføring, vakuumpakning, skummefri aftapning, ind‑ og udstøbning osv.
• Finvakuum (typisk under ca. 1 mbar) anvendes i mere avancerede processer som inddampning og tørring af varmefølsomme medier, hvor der er behov for meget lavt tryk og lavere kogepunkter. 

De to niveauer indikerer, hvor langt trykket sænkes under det atmosfæriske tryk målt i mbar. Grovvakuum ligger tættere på atmosfærisk tryk, mens finvakuum indebærer væsentligt lavere tryk og dermed større procespåvirkning – især i form af lavere kogepunkter. 

Vakuum handler derfor ikke om at skabe et perfekt tomrum, men om at styre trykket præcist efter procesbehovet. Arbejder I ved et lavere tryk, end processen kræver, bruger I unødvendig energi på at opretholde vakuummet. Korrekt dimensionering af anlægget sikrer både stabil proces og lavere energiforbrug. 

Men hvad betyder det konkret for jeres produktion? Vakuum kan løse en række udfordringer, som vi gennemgår neden for.  

Uanset om I producerer øl, mælk eller medicin, er ilt en stor udfordring. Hvis mediet kommer i kontakt med ilt, kan det oxidere. Og når først skaden er sket efter produktionen, kan den ikke rettes. 

I bryggeriet er løsningen at holde produktet fuldstændig afskærmet fra atmosfærisk luft i hele kæden. Tankene skylles med CO₂, inden øl pumpes ind, og flasker og dåser gennemgår samme procedure inden aftapning, så øllet aldrig eksponeres.  

I mejeriet er udfordringen en anden, men konsekvensen den samme. Den luft, der er opløst i rå mælk, skal fjernes inden homogenisering, ellers fremmer den oxidation og giver uønsket skumning i slutproduktet. Og jo strengere kravene er til sterilitet, jo mere ufravigelig bliver kontrollen med ilt. I pharma er vakuum den barriere, der sikrer, at jeres produkt er rent og iltfrit, inden det lukkes inde i den sterile ampul eller infusionspose. 

Høj temperatur er det klassiske kompromis i fødevare‑ og pharmaproduktion. Varme dræber bakterier, men kan også nedbryde proteiner, vitaminer og aktive stoffer. Vakuum løser dilemmaet ved at sænke kogepunktet og arbejdstemperaturen i alle processer, hvor der er tale om fordampning eller tørring. 

Tag mejeriet som udgangspunkt. Koncentrerer I mælk, sker det typisk ved 60–70°C under vakuum frem for de 100°C, atmosfærisk tryk kræver. Den temperaturforskel kan direkte mærkes i slutproduktets næringsindhold og kvalitet.  

I bryggeriet er behovet et andet, men princippet det samme: vakuumfordampning under urtkølingen sænker temperaturen hurtigt og fjerner samtidig uønskede aromastoffer helt uden at belaste smagen negativt. 

Ved endnu lavere temperaturer finder du frysetørring i pharma, hvor fordelene ved vakuum træder tydeligt frem. Ved højvakuum sublimerer vandet – det vil sige, at det går direkte fra fast til gasform uden at passere flydende tilstand. Det biologiske lægemiddel bevares næsten uændret. 

Kontaminering er en af de største risici i produktionen. Et fremmedlegeme i et farmaceutisk produkt, en bakterie i pasteuriseret mælk eller et oxideret parti øl koster ikke bare den kasserede batch. Det kan også koste tilliden til jer som producent. 

Vakuum bruges til at forhindre netop det. Transport og håndtering foregår i lukkede systemer med lavere tryk end omgivelserne, så produktet ikke kommer i kontakt med støv, bakterier eller ilt fra luften. 

Hvis der opstår en utæthed, vil luft blive suget ind i systemet i stedet for, at produkt slipper ud. Det gør processen lettere at kontrollere og reducerer risikoen for forurening. Ved sterilisering fjernes luften fra kammeret, så dampen kan nå alle overflader. 

I mejeriet og bryggeriet finder I samme princip: lukkede overførsler fra tank til tank er barrieren mod alt det, der ikke hører hjemme i jeres produkt – hvad enten det er bakterier i pasteuriseringsenheden eller atmosfærisk luft i gæringstanken. 

Vakuum er det modsatte af traditionelt tryk. Hvor en trykslange udvides indefra, udsættes en vakuumslange for et konstant atmosfæriske overtryk udefra. Det samme gælder for koblingerne i systemet. Valget af komponenter er både vigtigt for driftsforholdene og jeres produktsikkerhed. 

I jeres vakuumapplikationer er det vigtigt, at slangerne har en indbygget spiral. Den sikrer, at slangen bevarer formen under undertryk. Uden den risikerer I kollaps og blokeret flow i jeres anlæg. 

Hvis du skal etablere et vakuumsystem, findes der et udvalg af slanger, som klarer opgaven. Blandt vores sortiment anbefaler vi: 

• Slidstærke PUR-slanger: Dette er en af de mest almindelige typer vakuumslanger til transport af tørre medier som granulater og pulvere. Som materiale kombinerer polyurethan høj fleksibilitet med ekstrem slidstyrke, så slangen holder sin form og tæthed gennem hele proceslinjen. 
• Hygiejniske silikoneslanger: I miljøer, hvor renhed og temperaturstabilitet vægtes højt, er forstærkede silikoneslanger det rigtige valg. De modstår undertrykket uden at suge sig flade og er samtidig egnede til hygiejnisk proceshåndtering. 
• Robuste granulatslanger: Til de mere krævende opgaver, hvor der flyttes faste partikler som pulvere eller granulater via undertryk, er granulatslanger egnet til at klare langvarigt slid og pulserende belastning. Her kan både standard granulatslanger og antistatiske granulatslanger med fordel anvendes. De robuste, og kan modstå det konstante gnid og tryk fra pulvere og korn. 

Uanset hvilken slangetype I vælger fra vores sortiment, gælder det, at alle materialer i direkte kontakt med mediet naturligvis skal overholde relevante forordninger som FDA CFR 21-177.2600, EC 1935/2004 og EC 2023/2006. 

En sikker forbindelse i jeres proceslinje kræver de rette koblinger. Levnedsmiddelfittings, også kendt som mejerikoblinger, er et klassisk valg til mange typer af væsker til jeres vakuumapplikationer. De er nemme at rengøre og sikrer en stabil og hygiejnisk forbindelse.  

I mere krævende vakuumanlæg, hvor I arbejder med meget lavt tryk og lange transportdistancer dedikerede vakuumfittings. De sikrer tæthed under højt undertryk, reducerer risikoen for mikrolækager og understøtter produktsikkerheden i driften. 

Vakuum er en kompleks størrelse, der kræver indsigt i både fysikken bag tryk, temperaturforhold og kendskab til materialers opførsel under vakuumforhold. Forståelsen af selve vakuum er kun halvdelen af jeres rejse – den anden halvdel handler om at vælge det udstyr, der holder jeres system tæt og driftssikkert. 

Har du brug for rådgivning her og nu? Vores specialister sidder klar til at hjælpe dig med at dimensionere det korrekte udstyr til jeres specifikke vakuumopgaver. Ring til os på +45 7020 0422 eller send en mail til foresporgsel@alfotech.dk.  

Vi har kort belyst de dedikerede vakuumfittings, men næste gang går vi et spadestik dybere. Vil stiller skarpt på deres konstruktion, hvordan I kan anvende dem i praksis. 

Med vakuumteknologien kan I reducere iltindholdet, nedbringe driftstemperaturer og opnå mere skånsom håndtering af produkter. Det giver længere holdbarhed, bedre smag, færre nedbrud og energioptimerede processer. I praksis betyder det, at I både beskytter produktkvaliteten og forbedrer driften. 

Ja, men det kræver, at systemet er dimensioneret til det. Slanger og fittings skal tåle både de rengøringsmidler og de temperaturer, der bruges i CIP-anlægget. Materialevalget skal derfor vurderes ud fra både vakuumniveau og rengøringskemi. En klassisk fejl er at vælge komponenter, der er vakuumegnede, men ikke kemikalieresistente nok til de CIP-midler, I arbejder med. 

Hvis I bruger almindelige trykslanger uden spiralarmering i et vakuumsystem, kan slangerne kollapse under det konstante atmosfæriske overtryk udefra. Det kan fuldstændig blokere flowet og stoppe jeres produktion, samtidig med, at der opbygges ekstra modstand. Kollapsede eller deformerede slanger bliver desuden vanskelige at rengøre, hvilket øger risikoen for kontaminering. Det er derfor afgørende, at I vælger en slange med spiral, der kan holde tværsnittet åbent. 

Start med at vurdere, hvilket trykniveau I virkelig har brug for, hvilket medie I arbejder med og hvor krævende temperaturen og hygiejnekravene er i processen. Kig grundigt på, om jeres nuværende udstyr – slanger og fittings – kan klare undertryk, eller om I skal skifte til vakuumegnede komponenter.