ЛІОФІЛІЗАЦІЯ - У КОСМОСІ ТА НА ЗЕМЛІ

Досить складний технологічний процес сушіння виробів, в якому волога видаляється з замороженого продукту у вакуумі, обхід процесу зрідження на складних і дорогих сублімаційних машинах …

Ліофілізація (або сублімація )є процесом зневоднення (сушіння) продукти шляхом швидкого заморожування у вакуумі, де випаровується волога, в обхід рідкої фази, і переходить в газоподібний стан.
Речовини звільняються від води (або іншого носія – розчинника) перетворюючи цю рідину (разом з продуктом, звичайно,) у тверду форму, заморожуванням, а вода (під час ліофілізації) перетворюється у пару, при нанесенні вакууму на заморожений матеріал, ці пари видаляються з повітря над замороженим матеріалом, без тепла.

По суті: як відомо,, матерія має три стани: рідина, твердий стан, пару. (ми не беремо до уваги плазму), під впливом тепла (температури) ці стании трансформуються.
Існує “Потрійна точка” при певній температурі і тиску, в якій рідини (вода або інший носій розчинника) одночас в трьох станах (суцільний, рідина і пара) з усіма їх фізичними станами.

Наприклад: вода при температурі: 0,01° С і тиску пари 611,73 Па перейде до точки рівноваги з усіма трьома фізичними станами. І (Принцип ліофілізації) при незначному зниженні температури і тиску (або збільшення вакууму) – вода перетворюється у пар, не переходячи в рідкий стан,.

Заморожені продукти не піддаються термічній обробці, що дуже важливо для білків та інших нестабільних речовин, Наприклад: ліки, такі, як антитіла, напівсинтетичні пеніциліни, що містять імунологічні препарати, цефалоспорини, сироватки.

При низьких температурах, при поступовому, дуже лагідному сушінні, продукт не втрачає корисних властивостей і смакових якостей, і при регідратації, зовнішній вигляд відновлює свої початкові властивості!
Процес сублімації починається при низьких температурах від -70 ° С до -1 ° С. А сировина заморожена до -40 °С -70 °С.
Процес ліофілізації (сублімації) проходить, умовно, в три стадії:
1) Заморожування, нижче температури,, та ж потрійна точка матерії,, про які ви вже знаєте. Крім того, тип заморожування дуже індивідуальний для кожної речовини. – заморожування не повинно руйнувати клітини продукту кристалами льоду.
2) Потім процес відбувається у вакуумі., що наближає матерію до її потрійної точки.
Первинна сушка. Вода (або розчинник-носій) починає випаровуватися і повторно застигати на холодних конденсаційних пластинах субліматора при низьких температурах. На цьому етапі, про 95% вологи. 3) Вторинна сушка спрямована на видалення незамерзлих молекул води. Це процес м'яко нагріву їжі (плавний нагрів,), максимальна температура по краях може бути позитивною.

Сублімація дозволяє зберегти всі поживні речовини продукту, його запах, смак, а також колір, пептидні зв'язки в клітинах.
Ліофілізовані продукти відрізняються тривалим терміном зберігання – до 25 років! Практично у будь-якому температурному режимі: від -50С до + 50C.
Вага сублімованих продуктів може зменшитися у 100 Час (наприклад: при ліофілізації рідкого слизу равликів) !

На фото: ліофілізований слиз равлика Helix aspersa та ліофілізована равликова ікра від Mucus pro

Будь-який продукт тваринного або рослинного походження або напівсинтетичний може бути перетворений у сублімат, будь то молочні продукти, мікроорганізми (бактерії, дріжджі), вакцини та антитоксини, біологічні реагенти і штами, ферменти і вітаміни, білки, жири, кров, білкові організми і речовини, олії, фрукти, насіння, рослини та їх соки.

Додатковим продуктом ліофілізації може стати гідролат сублімованої речовини.

Не можливо зробити сублімат в домашніх умовах.. Сублімація або ліофілізація - це промислове сушіння продуктів і речовин, для цього потрібні потужні холодильні установки, і спеціальні дорогі машини для сублімації, в якому буде створений вакуум і лагідне нагрівання сировини.

Ліофілізація - найдорожчий і енергоємний вид харчової сушки., особливо цінні продукти та речовини, нестабільні до тепла, в яких потрібно зберегти всі властивості і елементи, а іноді і структури тканин і пептидні зв'язки.
Ціна сублімованого продукту набагато вище ціни на сировину, а сама сушка заморожування займає від декількох годин до декількох днів.
Термін “ліофілізація” - грецького походження (“розчинити (сушити) з любов'ю”) не надто поширений, частіше використовують “Сублімація”.

Сушарка для заморожування “Bulova” на зображенні.

Явище переходу льоду в пар було винайдено в 1906 році Жак-Арсьє д'Арссоваль (електрофізик) і його помічник Фредерік Бордас в лабораторії біофізики Колежу де Франс в Парижі. В 1911 Дауні Харріс і Шекл, працевлаштований у лабораторії фізіології при св. Університет Луїса, розробив метод заморожування для збереження вірусу сказу (ця робота в підсумку привела до розробки першої вакцини проти сказу). А вже в США його використовували в першій половині XX століття в харчовій промисловості. Перша їжа, яку готували сублімаційним методом – була сублімована кава.

Процес сублімаційного сушіння був розроблений як комерційний метод, що дозволило зробити сироватку хімічно стійкою і життєздатною без необхідності охолодження. Незабаром після цього, кріодесикація була застосована до пеніциліну і визнана важливою технікою збереження біологічних речовин.. З того часу, ліофілізація стала використовуватися як метод консервації. Цікавий факт: використання ліофілізації для відновлення документів, пошкоджені водою,.

Однак, NASA змусило заморозити сушку їжі – воістину космосмічну, цей метод використовується для приготування космічної їжі для космонавтів.
І найвідоміший ліофілізований продукт у космосі - це ліофілізоване на Землі морозиво, виготовлений методом сублімації для космонавтів. Це звичайне морозиво, з якого більша частина води (і кисню) видаляється в процесі заморожування-сушіння.
До речі, морозиво, спеціально розроблено корпорацією Whirlpool для програми NASA Apollo ще у 1985, році - та і не побувало у космосі, але стало популярним космічним продуктом на Землі.

 

Це космічно смачно! І бонус від Булава, компанія – всі клієнти і гості компанії обов'язково спробують морозиво, яке не тане і не подається охолодженим.

Компанія "Булова" випускає сублімаційні сушарки потужністю 2.5 Історія хвороби, 12 кг і 400 Історія хвороби. Ми можемо зробити експериментальну сушку ваших продуктів і речовин, скласти технологічну схему сублімації продукції, що випускається.

На фото: ліофілізоване м’ясо равликів Helix aspersa та ліофілізований равликовий слиз на виробництві Mucus pro