乾燥方法の違い

素材によって適した乾燥は異なる

工業用乾燥機にはさまざまな乾燥方法があり、乾燥させたい素材や条件、環境によって用いる方法は異なります。乾燥方法の違いで製造工程の効率性や品質にも関わってくるため、いかに適した乾燥方法を選べるかが大切です。

乾燥方法の種類

温風（熱風）乾燥

温風乾燥は、温風（熱風）を素材に吹き付けて乾燥するシンプルな方法です。

電気やガス、ガソリン、灯油などの燃料を使用したバーナーやヒーターで熱をおこし、送風機で風を送って乾燥させます。人工的な乾燥方法の中では最も一般的に使われており、主に食品などの乾燥に用いられるほか、コインランドリーの乾燥機なども温風乾燥の原理が使われています。

シンプルな方法なので低コストで乾燥できますが、製品や乾燥温度によっては時間がかかる場合があります。

また、製品の表面の水分が完全に無くなってしまうので、ひび割れが起こるデメリットも。素材に対して均一に熱風があたらないと、不均一な仕上がりになる場合もあります。

熱風を用いる箱型棚式乾燥機について見る

流動層乾燥

流動層乾燥とは、乾燥させたい素材に熱風をあて、気流中で浮遊させながら乾燥させる方法です。主に種子や粒状のものを乾燥させるのに使われており、スープや穀類、豆類などを顆粒状にするために用いられます。

流動層乾燥では、層内で熱風と原料が激しく混ざり合うため、熱の伝達が早いのが特徴です。これにより、品質の劣化や乾燥ムラを防ぎながら乾燥できます。気流中で素材を浮遊させるため層内の温度が均一に保たれやすく、調節しやすいのがメリットです。

構造がシンプルで安定運転がしやすいため、大量の素材を乾燥させたい際に適しています。

流動層乾燥機について見る
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真空乾燥

大型の真空ポンプに素材を入れ、減圧することで水分を蒸発させて乾燥させる方法で、減圧乾燥とも呼ばれます。気圧が低いと液体の沸点が下がるという原理が利用されており、低い温度でも素材の水分を蒸発させられます。

また、真空環境下では、液体が気化するときに、液体が膨張したり表面ににじみ出たりします。そのため、素材の熱が届きにくい部分や液体が滲み込んだ内部までしっかりと乾き、短時間で効率よく乾燥させることが可能です。

真空回転乾燥機（コニカルドライヤー）について見る

凍結乾燥

素材の水分を凍結させたまま乾燥する方法です。通常の乾燥方法では液体を蒸発させて乾燥させるのに対し、凍結乾燥は固体が凍結したまま気体に変わる「昇華」という形で乾燥されます。

低温乾燥では成分の変化がほとんどなく、色や香り、味、栄養価をキープできることから、食品の乾燥に使われています。豆腐を屋外で凍らせた後に乾燥させる昔ながらの「凍り豆腐」も、この原理を用いて自然乾燥させたものです。

凍結乾燥は医薬品の薬液の乾燥などにも用いられており、凍結から仕上げまで2段階工程に分けて乾燥が行われます。

真空凍結乾燥

「凍結乾燥」と同じく、固体の昇華作用を利用して、低温・低圧の環境下で乾燥させる方法です。フリーズドライとも呼ばれており、お湯をかけると食べられるインスタント食品で馴染みのある方も多いでしょう。

真空凍結乾燥では、乾燥させたいものを急速冷凍して乾燥室内を少しずつ減圧し、真空状態にします。色や成分に変化が少なく、復元性が高い点がメリットですが、専用の機械が必要なため導入コストは高めです。

低温乾燥

低温乾燥とは、15～35℃の低温で湿度の低い空気中で乾燥する方法です。外気に影響されないよう密閉した室内で乾燥するのが特徴で、年間を通して昼夜問わず均一な商品を製造できるようになります。

できあがった製品をそのまま冷蔵保存状態にもできるため、水産物や野菜、果実など低温下での保存に適した食品の乾燥に多く用いられます。ちなみに、温度帯が18℃～32℃に限られるものは冷風乾燥と呼ばれる場合もあります。

加圧・減圧乾燥

真空乾燥と同じく、圧力によって効率よく水分を蒸発させるのが加圧・減圧乾燥です。密閉された容器内で素材を加熱・加圧して、急激に常圧に戻すことで気圧差を生み、瞬間的に水分を蒸発させて乾燥させます。

スナック菓子などの膨化食品の製造にも用いられる方法です。早く乾燥できるメリットがある一方で、原料の水分の多さによっては膨化の程度が均一でなく、仕上がりが不均一になるデメリットもあります。

通風乾燥

素材に温風や熱風を当てず、常温の風で水分を除去するのが通風乾燥です。水分差のある素材を乾燥させたいとき用いる方法で、一度風をあてることで水分差が少なくなり、全体を効率よく乾燥させられるようになります。

水分差のある状態で熱風や温風をあててしまうと、乾燥度合いにムラが出て製品にひび割れなどが起きやすくなります。品質の劣化を防ぐためのプロセスとして、米や穀物の乾燥ではこの通風乾燥が用いられます。

赤外線乾燥

熱ではなく、高温の熱源から発せられる「遠赤外線」を照射して素材を乾燥させる方法です。特定の波長を照射すると蒸発させたいものだけを効率的に乾燥できるため、塗装や工業製品の乾燥など溶媒だけを乾燥させたい際に用いられます。

熱風に比べて加熱速度に優れるほか、低温乾燥だとダメージを受けてしまう素材の乾燥に適しています。

吸引乾燥

強力なファンで槽内の空気を吸引し、循環させて一部を排気して乾燥させる方法です。条件によっては熱風乾燥よりも乾燥時間が早いため、大量に乾燥させたい場合に向いています。

熱風と吸引を同時に行うことで、より乾燥効率を高めることも可能です。ただし、通常の乾燥機よりも音が大きいほか、吸引ファンの選定には注意が必要です。

噴霧乾燥

原料の液体を熱風中に噴霧して、瞬時に水分を飛ばして乾燥させる方法で、スプレードライとも呼ばれます。噴霧乾燥を行うと液体のろ過や脱水、乾燥、粉砕、分級の工程を短縮することができます。

そのため、液体から乾燥粉末を取り出したい際に選ばれており、化学品や医薬、食品など様々な業界で広く使われています。ただし、装置が大型で高価なため、導入コストは高くなります。

発酵熱乾燥

微生物が有機物を分解する過程で発する熱によって乾燥させる方法です。汚泥や廃棄物などを処理するために多く用いられており、多くの場合、発酵を促すために素材を撹拌しながら発酵させていきます。

通気乾燥や太陽光などを組み合わせることによって、より乾燥効率が高まるほか、低コスト、省エネルギーで乾燥できる方法としても知られています。

自然乾燥

太陽の光を当てて乾燥させる、最も古典的な方法です。野菜や果物、肉、魚など、生鮮食品を長期保存するための知恵として古くから用いられてきました。

自然乾燥はコストをかけずに簡単にできる方法ですが、天候に左右されやすく品質にムラが起こりやすい、また、成分変化を起こしやすいデメリットがあります。また、乾燥効率が低いわりに場所をとる、手間がかかるのも難点です。