Po co komu stan ciekły? Próżnia warunkiem sublimacji w procesach liofilizacyjnych

Po co komu stan ciekły? Próżnia warunkiem sublimacji w procesach liofilizacyjnych

Liofilizacja pozwala zachować większość substancji odżywczych zawartych w żywności. Kluczowe znaczenie w przypadku tego delikatnego procesu mają próżnia i bardzo niska temperatura.
05.2_M%C3%BCsli.jpg

Musli jest zdrowe. Zawiera pełne ziarna, dzięki czemu stanowi bogate źródło błonnika. Ma też duże wartości odżywcze i mnóstwo w nim witamin i minerałów. A do tego dobrze smakuje. Jednak nie każdy ma czas — lub ochotę — na obieranie i krojenie owoców przed śniadaniem. Na szczęście można kupić gotowe mieszanki, które wymagają jedynie dodania odrobiny mleka lub jogurtu. Ziarno zawarte w płatkach ma długi okres trwałości, co oznacza, że nie traci cennych substancji odżywczych z upływem czasu.

Ale czy takie gotowe musli jest równie dobre jak przygotowane samodzielnie? Wystarczy rzucić okiem na tradycyjnie suszone owoce, aby przekonać się, że przeszły długą drogę od czasu zerwania z drzewa czy krzaka. Są pomarszczone i straciły pierwotny kolor — a także znaczną część witamin, które zawierały.

Krótka droga od lodu do pary

Współczesna technologia pozwala wyraźnie ograniczyć te straty, dzięki czemu gotowe mieszanki mają długi okres trwałości, natomiast zawarte w nich suszone owoce zachowują większość witamin, a nawet kolor. To głównie zasługa liofilizacji, czyli suszenia sublimacyjnego. Proces liofilizacji opiera się na zjawisku fizycznym zwanym sublimacją, która zachodzi, gdy substancja zmienia stan skupienia ze stałego bezpośrednio na gazowy. Stan ciekły w ogóle nie występuje. W przypadku wody sublimacja oznacza wyparowanie lodu, który nawet na chwilę nie zmienia się w ciecz. Oczywiście nie dzieje się tak w normalnych warunkach — potrzebna jest próżnia.

Suszony produkt poddaje się najpierw głębokiemu mrożeniu bez zmiany poziomu ciśnienia. Zwykle używa się do tego celu przechłodzonego gazu, takiego jak azot lub dwutlenek węgla, którego temperatura wynosi mniej niż -50 stopni. Zapewnia to dwie korzyści: proces schładzania przebiega bardzo szybko i nie tworzą się kryształki lodu zmieniające strukturę mrożonego produktu. Po zamrożeniu owoce umieszcza się w komorze próżniowej. Tutaj główną rolę odgrywa fizyka. Przy braku ciśnienia powietrza zamrożone cząsteczki wody, które znajdują się w owocach, ulegają sublimacji, czyli bezpośredniemu wyparowaniu.

Naturalne kolory

Ta metoda pozwala usunąć z produktów spożywczych wilgoć bez ich podgrzewania czy długotrwałego suszenia. Zapewnia też zachowanie cennych substancji odżywczych, aromatów i witamin, a nawet kolorów. Suszone w ten sposób owoce nie są brązowe i pomarszczone, ale cieszą oczy naturalną barwą. W mniejszym stopniu zmienia się też ich konsystencja. Po suszeniu budowa komórkowa pozostaje nienaruszona. Kiedy wysuszone owoce zostają zalane wodą, szybko wypełniają się puste przestrzenie powstałe w wyniku liofilizacji. W wielu przypadkach trudno jest odróżnić je od świeżych.


Odkryto, że rdzenni mieszkańcy południowoamerykańskich wyżyn znali tajniki suszenia sublimacyjnego już na długo przed przybyciem Europejczyków. Inkowie i Ajmarowie używali tej metody do usuwania toksyn z ziemniaków. Dawne odmiany ziemniaków zawierały stosunkowo duże ilości alkaloidów. Dziś te związki organiczne występują przeważnie tylko w skórce. Suszenie sublimacyjne ziemniaków jest nadal powszechne w górzystych regionach Chile, Peru i Boliwii. Wykorzystuje się je w celu zwiększenia trwałości tych warzyw i ułatwienia ich transportu.

Jak wygląda ten proces? Ziemniaki wystawia się na długi czas na mróz (ok. -10 stopni), a w dzień przykrywa słomą. Po pewnym czasie nasącza się je wodą i ponownie mrozi. Tak powstają lekkie, silnie pomarszczone bryłki. W Andach nazywa się je „chuño". Przed spożyciem należy umieścić chuño w wodzie. Powoduje to szybki wzrost objętości produktu, podobnie jak ma to miejsce w przypadku ryżu czy makaronu. Po wymieszaniu z jajkiem powstaje pożywna przystawka, którą podaje się do wielu regionalnych dań.


Subskrybuj biuletyn „World of Vacuum"!
Subskrybuj teraz, aby otrzymywać najnowsze ciekawe wiadomości z branży urządzeń próżniowych.

SUBSKRYBUJ