Ліофільна / сушка сублімації відноситься до одного із способів підготовки харчових продуктів до тривалого зберігання. Сутність процесу полягає в заморожуванні продукції нарізаної шматочками до дуже низьких температур. При цьому продукт харчування повністю піддають зневодненню методом сублімації рідини з стану льоду безпосередньо в пар. Фаза переходу в рідкий стан виключена. Такий процес можна забезпечити тільки в вакуумному середовищі.
Перш ніж докладно приступити до вивчення процесу ліофільної сушки слід уточнити, що робота ця трудомістка і дорога. Але використання даного способу для сушіння м'яса, овочів та іншої харчової продукції дозволить тривалий час зберігати якісну їжу, що не втрачаючи її корисних властивостей.
Сублімаційне сушіння відбувається в три етапи, причому першим і найбільш важливим є етап заморожування. При правильному виморожування може скоротити час сушіння на 30%.
Існують різні способи заморозки продукту. Заморожування може бути вироблено в морозильній камері або на полиці безпосередньо в ліофільній сушарці. Замороження забезпечує сублімацію, а не плавлення. Це дозволяє зберегти продукту свою фізичну форму.
Сублімаційну сушку найлегше здійснити з використанням великих кристалів льоду, які можна отримати шляхом повільного заморожування або відпалу. Однак з біологічними матеріалами, коли кристали занадто великі, можуть руйнуватися їх клітинні стінки, що призводить до неідеальних результатів сублімаційного сушіння. Щоб запобігти цьому, заморожування слід проводити швидко. Для продуктів, у яких рідина (сік) має тенденцію випадати в осад, можна використовувати отжиг. Цей процес включає швидке заморожування, а потім підвищення температури продукту, щоб дозволити кристалів рости.
Друга фаза сублімації сушіння - це первинна сушка (сублімація), при якій тиск знижується і до матеріалу додається тепло для сублімації рідини. Вакуум прискорює сублімацію. Холодний конденсатор забезпечує поверхню для прилипання і затвердіння водяної пари. Конденсатор також захищає вакуумний насос від водяної пари. Близько 95% води в продукті видаляється на цій стадії. Первинна сушка може бути повільним процесом. Зайве висока температура може змінити структуру тканин продукту.
Завершальною фазою сублімації сушіння є вторинна сушка (адсорбція), під час якої видаляються молекули води з іонним зв'язком. Підвищуючи температуру вище, ніж в фазі первинної сушки, зв'язку між продуктом і молекулами води розриваються. Ліофілізовані продукти зберігають пористу структуру. Після завершення процесу сублімації сушіння вакуум може бути порушений інертним газом до того, як продукт буде герметизирован. Більшість матеріалів можна висушити до 1-5% залишкової вологи.
Проведення ліофільної сушки вимагає наявності складного обладнання та дотримання точної черговості кількох умов. В першу чергу необхідно точно підібрати рівень вакууму, на якість сублімації впливатиме ще й розмір і форма продукту. Від цього залежить тривалість всього процесу сушіння.
Попередньо заморожений продукт поміщаємо на панелі візки і встановлюємо її в субліматор. З'єднуємо панель з подачею теплового носія, температура якого повинна становити 30 градусів Цельсія. Сублімаційну шафу закриваємо. Потім включаємо в роботу вакуумний насос і компресорну холодильну установку. До конденсатора підводимо воду, після чого в роботу повинен бути включений насос і компресор. На даному етапі в субліматорі спостерігається виділення великої кількості пара через взаємодію замороженого продукту і теплового носія, який всю свою теплову енергію віддає панелям з продуктами харчування. Пара, що утворилася переходить в десубліматор, в якому відбувається наморозка води на змійовик. Утворений газ видаляється за рахунок вакуумного насоса.
Принцип роботи холодильної установки з компресором. Тепловий носій при низькій температурі знаходиться в стані газу і за допомогою компресора віддаляється з випарника, а потім надходить в конденсаторний відділ. Тут вже взаємодіють змійовики, які охолоджуються підводиться водою, і парою. Пар при цьому починає конденсувати і проходить через дросельний гвинт, при виході з якого відбувається випаровування.
Харчові продукти, заморожені до -50 градусів Цельсія, в процесі сушіння повинні піддаватися тиску в 0,03 мм.рт.ст.
Продукти, які піддали ліофільному сушінню, зберігають свої смакові, ароматичні та корисні властивості, дуже мало важать і можуть тривалий час зберігатися. Вони не втрачають енергетичну цінність, вітаміни, білки.
Ось кілька важливих умов сублімації сушіння, які важливо дотримуватися, щоб уникнути неповернутих процесів.
Евтектична точка або евтектична температура - точка, в якій продукт існує тільки в твердій фазі, являє собою мінімальну температуру плавлення. Не всі продукти мають евтектичну точку, а деякі навпаки мають відразу декілька евтектичних точок.
Критична температура - під час сублімації сушіння не повинна перевищуватися максимально дозволена температура нагріву для певного продукту інакше постраждає його якість, і структура погіршиться в результаті розплавлення або руйнування.
Ліофілізовані продукти надзвичайно гігроскопічні і щоб запобігти регідратації від атмосферного впливу після сушки сублімації, їх необхідно герметично закривати в контейнерах або спеціальних пакетах. Сублімаційні сушарки можуть бути налаштовані з можливістю «зупинки» для проведення герметизації продукту поки він знаходиться під частковим вакуумом всередині пристрою.
У компанії «ТЕН24» ви можете придбати сублімаційні сушки будь-яких параметрів за індивідуальним замовленням. Також ми окремо можемо підібрати вже для існуючих субліматорів нагрівальні елементи. Залишайте заявку на сайті, і ми зв'яжемося з вами для уточнення всіх даних.
Дивитися усі статі