Sušenje smrzavanjem i kako djeluje

Osnovni postupak sušenja smrzavanjem bio je poznat drevnim peruanskim Inkama iz Anda. Sušenjem smrzavanjem ili liofilizacijom podrazumijeva se sublimacija (uklanjanje) sadržaja vode iz smrznute hrane. Dehidratacija se odvija pod vakuumom i uzrokuje da biljni ili životinjski proizvod budu čvrsto zamrznuti tijekom postupka. Skupljanje se uklanja ili svodi na najmanju mjeru, a postiže se gotovo savršen način očuvanja. Zamrznuta hrana traje duže od druge konzervirane hrane i vrlo je lagana, što je čini savršenom za putovanja u svemir. Inke su skladištile svoje krumpire i druge prehrambene usjeve na planinskim visinama iznad Machu Picchua. Hladne planinske temperature smrznule su hranu i voda iznutra polako se isparavala pod niskim zračnim tlakom velikih visina.

za vrijeme Drugi Svjetski ratpostupak zamrzavanja osušen komercijalno je razvijen kada se koristio za očuvanje krvne plazme i penicilina. Sušenjem smrzavanjem zahtijeva se upotreba posebnog stroja koji se zove sušilica za zamrzavanje, koji ima veliku komoru za zamrzavanje i vakuum pumpu za uklanjanje vlage. Preko 400 različitih vrsta smrznutih namirnica komercijalno se proizvodi od 1960. godine. Dva loša kandidata za sušenje smrzavanjem su zelena salata i lubenica jer je sadržaj vode previsok i loše se smrzavaju. Zamrznuta kava najpoznatiji je proizvod zamrznutom suhom.

Posebna zahvala ide Thomasu A. Jennings, dr. Sc., Autor odgovora na pitanje "Tko je izumio prvu sušilicu za zamrzavanje?"

Thomas A. Jennings, "Liofilizacija: uvod i osnovna načela"

„Ne postoji pravi izum sušilice za zamrzavanje. Čini se da se s vremenom razvio iz laboratorijskog instrumenta koji su Benedict i Manning (1905.) nazvali "kemijskom pumpom". Shackell je uzeo osnovni dizajn Benedicta i Manninga i upotrijebio je vakuumsku pumpu na električni pogon umjesto istiskivanja zraka s etil eter za stvaranje potrebnog vakuuma. Shackell je prvi shvatio da se materijal mora zamrznuti prije nego što započne proces sušenja - dakle zamrzavanjem. Literatura ne otkriva lako osobu koja je prvi nazvala opremu koja se koristi za održavanje ovog oblika sušenja "sušilicom za zamrzavanje". "

Tvrtka dr. Jennings razvila je niz instrumenata koji se izravno primjenjuju u procesu liofilizacije, uključujući njihov patentirani instrument za termičku analizu D2 i DTA.

Osušena smrzavanjem kava prvi je put proizveden 1938. godine i doveo je do razvoja prehrambenih proizvoda u prahu. Tvrtka Nestle izumila je smrznutu kavu nakon što ju je Brazil zatražio da pomogne u pronalaženju viška kave. Nestlov vlastiti proizvod osušen u zamrzavanju, nazvan je Nescafe i prvi je put predstavljen u Švicarskoj. Coffeeters Choice Coffee, još jedan vrlo poznati liofilizirani proizvedeni proizvod, proizlazi iz patenta Jamesa Mercera. Od 1966. do 1971., Mercer je bio glavni razvojni inženjer za tvrtku Hills Brothers Coffee Inc., u San Franciscu. Tijekom ovog petogodišnjeg razdoblja bio je odgovoran za razvijanje kontinuirane sposobnosti sušenja za zamrzavanje braće Hills, za koju su dobili 47 američkih i stranih patenata.

Prema Oregon Freeze Dry, svrha sušenja smrzavanjem je uklanjanje otapala (obično vode) iz otopljenih ili disperziranih krutih tvari. Zamrzavanjem sušenje je metoda za očuvanje nestabilnih materijala u otopini. Pored toga, sušenjem smrzavanjem se može koristiti za odvajanje i obnavljanje isparljivih tvari kao i za pročišćavanje materijala. Temeljni koraci procesa su:

1. Zamrzavanje: Proizvod je smrznut. To pruža potreban uvjet za sušenje na niskim temperaturama.
2. Vakuum: Nakon zamrzavanja proizvod se stavlja u vakuum. To omogućava da se smrznuti otapalo u proizvodu isparava bez prolaska kroz tekuću fazu, proces poznat kao sublimacija.
3. Toplina: Toplina se primjenjuje na smrznuti proizvod kako bi se ubrzalo sublimacija.
4. Kondenzacija: Ploče kondenzatora na niskoj temperaturi uklanjaju ispareno otapalo iz vakuumske komore pretvarajući ga natrag u krutu tvar. Time se završava postupak razdvajanja.

Sušenjem smrzavanjem vlaga se sublimira izravno iz krutog stanja u isparavanje, stvarajući tako proizvod s kontrolirajuća vlaga koja nema potrebe za kuhanjem ili hlađenjem i zadržava svoj prirodni okus i boja.

"Dom." OFD hrana, 2017.

Jennings, Thomas A. "Liofilizacija: uvod i osnovna načela." Prvo izdanje, CRC Press, 31. kolovoza 1999.