Lyofilizace a jak to funguje

Základní proces sušení mrazem byl známý starým peruánským Inkům z And. Lyofilizace nebo lyofilizace je sublimace (odstranění) obsahu vody ze zmrazených potravin. Dehydratace nastává ve vakuu a způsobuje, že rostlina nebo živočišný produkt během procesu pevně zamrzne. Smršťování je eliminováno nebo minimalizováno a výsledkem je téměř dokonalá konzervace. Lyofilizované jídlo vydrží déle než ostatní konzervované potraviny a je velmi lehké, takže je ideální pro cestování vesmírem. Inkové ukládali své brambory a další potravinářské plodiny do horských výšin nad Machu Picchu. Nízké teploty hor ztuhly na jídlo a voda uvnitř se pomalu odpařovala pod nízkým tlakem vzduchu ve vysokých nadmořských výškách.

Během druhá světová válka, lyofilizovaný proces byl vyvinut komerčně, když byl použit k uchování krevní plazmy a penicilinu. Lyofilizace vyžaduje použití speciálního stroje zvaného lyofilizátor, který má velkou komoru pro zmrazování a vakuovou pumpu pro odstraňování vlhkosti. Od šedesátých let se komerčně vyrábí více než 400 různých druhů lyofilizovaných potravin. Dva špatní kandidáti na lyofilizaci jsou hlávkový salát a vodní meloun, protože obsah vody je příliš vysoký a špatně mrazí. Lyofilizovaná káva je nejznámějším lyofilizovaným produktem.

Zvláštní poděkování patří Thomasovi A. Jennings, Ph. D., autor odpovědi na otázku „Kdo vymyslel první mrazničku?“

Thomas A. Jennings, "Lyofilization: Úvod a základní principy"

„Neexistuje žádný skutečný vynález mrazničky. Zdá se, že se časem vyvinul z laboratorního nástroje, který Benedict a Manning (1905) označovali jako „chemické čerpadlo“. Shackell vzal základní design Benedikta a Manninga a použil elektricky poháněnou vakuovou pumpu místo přemístění vzduchu s ethyl éter k vytvoření potřebného vakua. Shackell si nejprve uvědomil, že materiál musí být zmrazen před zahájením procesu sušení - tedy lyofilizace. V literatuře není snadno odhalena osoba, která jako první použila zařízení používané k provádění této formy sušení, lyofilizátor. ““

Společnost Dr. Jennings 'vyvinula řadu nástrojů, které jsou přímo použitelné pro lyofilizační proces, včetně jejich patentovaného přístroje pro tepelnou analýzu D2 a DTA.

Lyofilizované káva byl poprvé vyroben v roce 1938 a vedl k vývoji práškových potravinářských výrobků. Společnost Nestle vymyslela lyofilizovanou kávu poté, co ji Brazílie požádala o pomoc při řešení jejich přebytků kávy. Nestle vlastní lyofilizovaný kávový produkt se jmenoval Nescafe a poprvé byl představen ve Švýcarsku. Tasters Choice Coffee, další velmi známý lyofilizovaný produkt, pochází z patentu vydaného Jamesi Mercerovi. Od roku 1966 do roku 1971 byl Mercer hlavním vývojovým inženýrem společnosti Hills Brothers Coffee Inc. v San Franciscu. Během tohoto pětiletého období byl zodpovědný za vývoj schopnosti nepřetržitého vymrazování společnosti Hills Brothers, na kterou mu bylo uděleno 47 amerických a zahraničních patentů.

Podle Oregon Freeze DryÚčelem lyofilizace je odstranění rozpouštědla (obvykle vody) z rozpuštěných nebo dispergovaných pevných látek. Lyofilizace je metoda konzervace materiálů, které jsou nestabilní v roztoku. Kromě toho lze lyofilizaci použít k oddělení a regeneraci těkavých látek a také k čištění materiálů. Základní kroky procesu jsou:

1. Zmrazení: Produkt je zmrazený. To poskytuje nezbytnou podmínku pro nízké teploty sušení.
2. Vakuum: Po zmrazení se produkt umístí do vakua. To umožňuje, aby se zmrazené rozpouštědlo v produktu odpařilo, aniž by prošlo kapalnou fází, což je proces známý jako sublimace.
3. Teplo: Teplo se aplikuje na zmrazený produkt, aby se urychlila sublimace.
4. Kondenzace: Nízkoteplotní kondenzační desky odstraňují odpařené rozpouštědlo z vakuové komory jeho přeměnou zpět na pevnou látku. Tím je proces separace dokončen.

Při sušení vymrazováním sublimuje vlhkost přímo z pevného stavu do páry, čímž se získá produkt - regulovatelná vlhkost, která nevyžaduje vaření nebo chlazení a zachovává si svou přirozenou chuť a barva.

"Domov." OFD Foods, 2017.

Jennings, Thomas A. "Lyofilizace: Úvod a základní principy." 1. vydání, CRC Press, 31. srpna 1999.