Lyofilizácia a ako to funguje

Základný proces mrazenia sušeného jedla bol známy starovekým peruánskym Inkom z Ánd. Lyofilizácia alebo lyofilizácia je sublimácia (odstránenie) obsahu vody zo zmrazených potravín. Dehydratácia prebieha vo vákuu a spôsobuje, že rastlina alebo živočíšny produkt počas procesu dôkladne stuhnú. Zmrašťovanie je eliminované alebo minimalizované a výsledkom je takmer dokonalá konzervácia. Mrazom sušené jedlo vydrží dlhšie ako iné konzervované potraviny a je veľmi ľahké, vďaka čomu je ideálne na cestovanie do vesmíru. Inkovia ukladali svoje zemiaky a iné potravinárske plodiny na horských výškach nad Machu Picchu. Chladné horské teploty zmrzli jedlo a voda sa pomaly odparovala pod nízkym tlakom vzduchu vo vysokých nadmorských výškach.

počas Druhá svetová vojnabol lyofilizovaný proces komerčne vyvinutý, keď sa použil na zachovanie krvnej plazmy a penicilínu. Lyofilizácia vyžaduje použitie špeciálneho stroja s názvom lyofilizátor, ktorý má veľkú komoru na zmrazenie a vákuovú pumpu na odstránenie vlhkosti. Od 60. rokov sa komerčne vyrába vyše 400 rôznych druhov mrazom sušených potravín. Dvaja zlí kandidáti na lyofilizáciu sú šalát a vodný melón, pretože obsah vody je príliš vysoký a zle lyofilizujú. Lyofilizovaná káva je najznámejším lyofilizovaným produktom.

Osobitné poďakovanie patrí Thomasovi A. Jennings, Ph. D., autor odpovede na otázku „Kto vynašiel prvú mrazničku?“

Thomas A. Jennings, „Lyofilization: Introduction and Basic Principles“

„Neexistuje žiadny skutočný vynález mrazničky. Zdá sa, že sa časom vyvinul z laboratórneho nástroja, ktorý Benedikt a Manning označili za „chemickú pumpu“. Shackell vzal základný dizajn Benedikta a Manninga a namiesto výtlaku vzduchu použil elektricky poháňanú vákuovú pumpu. etyl éter na vytvorenie potrebného vákua. Bol to Shackell, kto si najprv uvedomil, že materiál musí byť pred začatím procesu sušenia zmrazený - teda lyofilizáciou. V literatúre nie je ľahko odhalená osoba, ktorá prvýkrát označila zariadenie používané na uskutočnenie tejto formy sušenia za „mrazničku“. ““

Spoločnosť Jennings 'vyvinula množstvo nástrojov, ktoré sú priamo aplikovateľné na lyofilizačný proces, vrátane ich patentovaného prístroja na tepelnú analýzu D2 a DTA.

Lyofilizovaná káva bola prvýkrát vyrobená v roku 1938 a viedla k vývoju práškových potravín. Spoločnosť Nestle vymyslela lyofilizovanú kávu po tom, čo ju Brazília požiadala o pomoc pri hľadaní riešenia prebytkov kávy. Vlastný produkt spoločnosti Nestle na lyofilizáciu sa nazval Nescafe a prvýkrát sa predstavil vo Švajčiarsku. Tasters Choice Coffee, ďalší veľmi slávny lyofilizovaný výrobok, pochádza z patentu vydaného Jamesovi Mercerovi. Od roku 1966 do roku 1971 bol Mercer hlavným vývojovým inžinierom spoločnosti Hills Brothers Coffee Inc. v San Franciscu. Počas tohto päťročného obdobia bol zodpovedný za rozvoj schopnosti kontinuálneho sušenia mrazom pre spoločnosť Hills Brothers, na ktorú mu bolo udelených 47 patentov USA a zahraničných.

Podľa Oregon Freeze DryÚčelom lyofilizácie je odstránenie rozpúšťadla (zvyčajne vody) z rozpustených alebo dispergovaných pevných látok. Lyofilizácia je metóda na konzerváciu materiálov, ktoré sú nestabilné v roztoku. Okrem toho sa môže lyofilizácia použiť na oddelenie a regeneráciu prchavých látok, ako aj na čistenie materiálov. Základné kroky procesu sú:

1. Zmrazenie: Produkt je zmrazený. To poskytuje nevyhnutnú podmienku pre nízkoteplotné sušenie.
2. Vákuum: Po zmrazení sa produkt umiestni do vákua. To umožňuje, aby sa zmrazené rozpúšťadlo v produkte odparilo bez toho, aby prešlo kvapalnou fázou, čo je proces známy ako sublimácia.
3. Teplo: Teplo sa aplikuje na zmrazený produkt na urýchlenie sublimácie.
4. Kondenzácia: Dosky kondenzátora pri nízkej teplote odstránia odparené rozpúšťadlo z vákuovej komory jeho konverziou späť na pevnú látku. Týmto sa proces separácie dokončí.

Pri sušení vymrazovaním sublimuje vlhkosť priamo z pevného stavu na paru, čím sa získa produkt - kontrolovateľná vlhkosť, ktorá nepotrebuje varenie ani chladenie a zachováva si svoju prirodzenú chuť a - farbu.

"Domov." OFD Foods, 2017.

Jennings, Thomas A. „Lyofilizácia: úvod a základné princípy.“ 1. vydanie, CRC Press, 31. augusta 1999.