Sveže sadje in zelenjava sta zelo sezonska in ju je težko shraniti. Sušenje je ena najpogosteje uporabljenih tehnologij pri konzerviranju sadja in zelenjave. S hitrim razvojem sadja in zelenjave za prosti čas se poglabljajo tudi raziskave tehnologije sušenja. Relevantne raziskave doma in v tujini se osredotočajo predvsem na tehnologijo predelave in njene procesne parametre, dinamiko sušenja ter kakovost sušenega sadja in zelenjave. Tehnologija nizkoenergijske obdelave se uporablja za čim večje ohranjanje hranilnih snovi v svežem sadju in zelenjavi v najkrajšem možnem času sušenja in doseganje boljše senzorične kakovosti.
Postopek sušenja z zamrzovanjem vakuumskega zamrzovalnega sušilnika se izvaja v vakuumu in nizkotemperaturnem okolju, ki ne bo uničilo toplotno občutljivih snovi, prav tako pa zavira biološko aktivnost encimov ter rast in razmnoževanje mikroorganizmov. Tako lahko bolje ohranimo barvo, aromo, okus, obliko in hranilne sestavine svežega sadja in zelenjave ter pripravimo kakovostne izdelke iz suhega sadja in zelenjave. Zato lahko liofilizirano sadje in zelenjava zadovoljita željo potrošnikov po hranilni vrednosti, okusnosti in zdravju sadnih in zelenjavnih živil. Vendar pa je zaradi visokih stroškov, visoke porabe energije in nizkega izkoristka tudi eden najdražjih postopkov sušenja. Da bi dosegli obsežno industrijsko proizvodnjo, je treba dodatno optimizirati ali sprejeti učinkovitejšo kombinirano tehnologijo sušenja, da bi dosegli visoko kakovost in nizko porabo energije.
Študije so pokazale, da imajo poleg pogojev sušenja, vrste sušilnika in lastnosti materiala, ki vplivajo na kakovost in porabo energije pri sušenju liofiliziranega sadja in zelenjave, pomembno vlogo tudi predhodna obdelava in pogoji pred zamrzovanjem. postopek sušenja. Poleg tega v primerjavi z eno samo tehnologijo sušenja tehnologija sušenja z zamrzovanjem kot sestavljena tehnologija postopnega sušenja združuje prednosti sušenja z zamrzovanjem in drugih metod sušenja za doseganje komplementarnosti ter ima dobre prednosti pri kakovosti sušenja, stroških in porabi energije. Zato je pritegnil široko pozornost znanstvenikov in industrije doma in v tujini ter ima široke možnosti uporabe.
Glede na različne mehanizme sušenja delimo sušenje na vroč zrak, mikrovalovno sušenje, vakuumsko sušenje, FD (sušenje z zamrzovanjem) in infrardeče sušenje. Čeprav stroški proizvodnje vročega zraka in mikrovalov niso visoki in se pogosto uporabljajo v industriji, resno vplivajo na kakovost izdelkov zaradi velike izgube hranil in slabe enakomernosti segrevanja; druge tri metode sušenja imajo očitne prednosti v kakovosti izdelka, vendar jih je zaradi različnih tehničnih razlogov, kot so težaven prenos toplote pri vakuumskem sušenju, visoka poraba energije pri proizvodnji FD in omejena sposobnost prodora infrardečega sušenja, težko uporabiti na velik obseg v proizvodni praksi.
Vakuumski liofilizacijski stroj FD (freeze drying) temelji na sublimacijski dehidraciji. V nizkotemperaturnem okolju, ki je potrebno za sušenje, lahko zmanjša izgubo okusa in aromatičnih spojin, ustvari porozne strukture in zmanjša krčenje prostornine; poleg tega se zaradi prenehanja večine encimskih reakcij ohrani začetno stanje svežega sadja in zelenjave, izdelki pa so dobre kakovosti.
Vendar pa je zaradi delovanja vzdrževanja nizke temperature, zagotavljanja sublimacijske toplote in zmanjšanja skupnega tlaka v sušilni komori vakuumski liofilizacijski stroj FD (sušenje z zamrzovanjem) proizvodna tehnologija z visoko porabo energije in visokimi stroški. Zato so izboljšanje celotnega procesa sušenja, izboljšanje učinkovitosti sušenja in zmanjšanje porabe energije postali žarišče številnih študij.
Naj na kratko omenimo matematično modeliranje in optimizacijo procesa sušenja vakuumskega liofilizacijskega sušilnika.
Kinetika sušenja se običajno uporablja za opis makroskopskih in mikroskopskih mehanizmov prenosa toplote in mase v procesu sušenja. Nanj vplivajo številni dejavniki, kot so metode sušenja, pogoji sušenja in lastnosti materiala. Je velikega pomena pri izboljšanju zasnove opreme, optimizaciji procesa sušenja ter ohranjanju kakovosti in zmanjšanju porabe. Tankoplastno sušenje je široko uporabljena metoda za določanje kinetičnega modela sušenja sadja in zelenjave. Razmerje med razmerjem vlage MR in časom t se pogosto uporablja za opis dinamičnih sprememb v procesu sušenja. Natančnost modela se preverja s statističnimi indikatorji, kot so determinacijski koeficient R2, hi-kvadrat χ2 in povprečna kvadratna napaka RMSE. Uporablja se lahko kot pomembno orodje za oceno krivulje sušenja, izboljšanje procesa sušenja in doseganje nizke porabe energije. Vendar pa v praktičnih aplikacijah ni modela tankoslojnega sušenja, ki bi lahko učinkovito povzel celotno dinamiko sušenja sadja in zelenjave. Z vidika izboljšanja kakovosti in zmanjšanja porabe so trenutne raziskave poleg optimizacije procesa sušenja z vzpostavitvijo kinetičnega modela sušenja in spreminjanjem parametrov sušenja osredotočene predvsem na nadzor metod predobdelave, metod predzamrzovanja in uporabo kombiniranih tehnologij sušenja.
