Rola technologii próżniowej w dziedzinie liofilizacji

Istnieje wiele sposobów na wydłużenie okresu przydatności żywności. Ważnym krokiem w najstarszych metodach wędzenia i peklowania jest suszenie, a ta metoda była stosowana na długo przed zamrażaniem, gotowaniem w wysokiej temperaturze lub pakowaniem próżniowym. Nowoczesna technologia liofilizacji to ulepszona destylacja tradycyjnych metod suszenia, która może zapobiegać psuciu się żywności przez dłuższy okres czasu. Proces ten jest możliwy tylko przy użyciu nowoczesnej technologii próżniowej, ponieważ liofilizowana żywność musi być przeprowadzana w próżni.

Liofilizacja nadaje się do owoców i jagód, ale także do gotowanego mięsa lub warzyw. Liofilizacja może również konserwować zioła i przyprawy, a po obróbce w tych produktach pozostaje tylko kilka procent wilgoci. Najbardziej znaną liofilizowaną żywnością jest prawdopodobnie rozpuszczalna (rozpuszczalna) kawa. Liofilizacji poddaje się również wiele gotowych do spożycia produktów, które rozpuszczają się tylko we wrzącej wodzie i zostały przetworzone na granulki lub proszki. Ogólnie rzecz biorąc, żywność można również suszyć w prostszy sposób, taki jak suszenie. Wadą jest jednak to, że może to zmienić strukturę i wygląd żywności, ponadto aromat będzie reagował z tlenem w atmosferze, wpływając na smak.

Proces liofilizacji nie zmienia struktury żywności, a wysuszone komórki żywności mogą łatwo ponownie wchłonąć wodę podczas gotowania. Dzięki suszeniu próżniowemu zapach jest zachowany tak bardzo, jak to możliwe.

Liofilizacja to proces czysto fizyczny wykorzystujący zasadę sublimacji. W próżni komory suszącej zamrożona woda sublimuje do pary wodnej. Lód pomija "ciecz" i przechodzi bezpośrednio z "stałego" do "gazu."

Schemat liofilizatora: 1. Komora suszenia, 2. Skraplacz (wymrażacz), 3. Układ próżniowy, 4. Otwarcie bramy, 5. Możliwość podgrzania płyty pośredniej, 6. Chłodzenie wężownicy.

W rzeczywistości, zanim rozpocznie się proces suszenia, czy to jagody, plasterki owoców czy ekstrakty kawy, muszą one zostać schłodzone w niskich temperaturach w chłodni. Produkt jest zatem układany na palecie i umieszczany bezpośrednio lub na wózku w zamrażarce, po czym zamrożony produkt jest umieszczany w komorze suszenia.

W niektórych liofilizatorach zamrażanie może odbywać się bezpośrednio w komorze suszącej; liofilizatory wykorzystuje się również do ciągłego przetwarzania żywności.

Po schłodzeniu właściwy proces suszenia odbywa się w komorze, gdzie ciśnienie powietrza jest redukowane przez pompę próżniową, aż do osiągnięcia próżni 1 do 0,5 mbar. Teraz zamarznięta woda zaczyna parować w niskiej temperaturze od -50 do -40 ° C, a para wodna jest pompowana z komory suszącej do kondensatora za pomocą pompy próżniowej. W tej pułapce "ice, która jest chłodzona do co najmniej -70 ° C, para wodna sublimuje na wężownicy chłodzącej, aby skroplić się w lód, a w tym procesie większość wody w produkcie jest usuwana, co nazywa się wstępnym suszeniem.

Gdy woda sublimuje, pochłania energię cieplną z komory suszącej, co oznacza, że ​​podczas procesu temperatura w komorze spada, więc komora musi zostać ogrzana. Należy zadbać o to, aby dodać tylko taką samą energię cieplną, jaką uzyskuje się z sublimacji wody, aby utrzymać stałą temperaturę lub pozwolić na nieznaczny wzrost temperatury do -20 °C.

W przypadku większości produktów spożywczych, po suszeniu pierwotnym następuje bezpośrednio suszenie wtórne. Obejmuje to usuwanie resztkowej wilgoci z produktu w stanie silnie zaadsorbowanym poprzez zmniejszenie próżni do 0,01 mbar lub mniej i podniesienie temperatury powyżej zera. Komora suszenia jest następnie wentylowana do ciśnienia atmosferycznego, a wysuszony produkt o zawartości wody 1-4% jest usuwany w celu dalszego przetwarzania. Zastosowanie suchego powietrza lub gazu obojętnego do wentylacji, dzięki czemu wysuszony produkt nie może wchłonąć wilgoci z powietrza otoczenia.