Сублимированные натуральные продукты

СУБЛИМАЦИОННАЯ (ЛИОФИЛЬНАЯ ) СУШКА

 Сублимационная или лиофильная сушка

НАШ КАНАЛ: www.youtube.com

Сублимационная сушилка или лиофильная сушилка — устройство предназначенное для консервирования продуктов методом сублимационного обезвоживания в вакууме.

В этом методе сочетаются два известных метода консервирования — замораживание и сушка в вакууме. При замораживании изменения свойств продукта практические отсутствуют, а при сушке в вакууме структура, состав и питательные свойства продукта сохраняются в гораздо большей мере, чем при консервировании другими методами. Процесс проходит без применения каких-либо консервантов или добавок, абсолютно безвреден как для окружающей среды, так и для продуктов, которые ему подвергаются. После сублимации (лиофилизации) любой из продуктов, при добавлении к нему воды, практически полностью восстанавливает свой первоначальный вид, аромат, вкус и цвет. При использовании герметичной металлизированной  упаковки продукты сублимации (лиофилизации) можно хранить в течении длительного времени в любых условиях.
 Сублимационная сушка – это процесс сушки уже замороженного продукта в вакууме ниже тройной точки. Благодаря использованию вакуума процесс сублимации облегчает прямое преобразование льда в пар, пропуская промежуточную жидкую фазу. Поэтому этот процесс сушки очень щадящий и помогает сохранить форму, цвет, вкус и питательные вещества продукта.Наши лиофильные  сушилки  применяется для различны целей, включая:
Растворимый кофе и чай
Лиофилизированные фрукты, овощи, мясо, морепродукты и кулинарные полуфабрикаты.
Активные ингредиенты, включая пробиотики, ферменты и другие функциональные ингредиенты для продуктов питания и товаров для здоровья. Для проведения процесса сублимационной сушки необходимо соблюдение двух обязательных условий:
наличие основной части влаги в продукте (не менее 70%) в твердом агрегатном состоянии;
поддержание достаточной разницы парциальных давлении паров воды и в окружающей среде.

Сублимационная сушка возможна, когда давление паров окружающей среды ниже давления в тройной точке А. При этом лед, минуя жидкую фазу, превращается в пар, который ассимилируется окружающей средой или конденсируется на холодной поверхности испарителя. В процессе сушки в зону парообразования непрерывно должна подводиться энергия в количестве, достаточном для компенсации теплоты фазового превращения. Подвод теплоты в зону парообразования усложняется по мере продвижения этой зоны в глубь продукта. Образующийся слой подсохшего продукта оказывает сопротивление как переходу пара из зоны парообразования к поверхности продукта, так и передаче теплоты снаружи в зону парообразования. В настоящее время ассортимент продуктов, полученных сублимационной сушкой, достаточно разнообразен и может быть подразделен на несколько групп.
Мясо и мясопродукты: говядина, баранина, свинина, мясо птицы и другие, перерабатываются в сыром виде, предварительно сваренными или приготовленными иными способами. Молочные продукты: творог, молоко и др. Яйцепродукты: яичный белок, яичный желток, смесь белка. Овощи: картофель, морковь, свекла, различные виды капусты, петрушка, зеленый горошек, кабачки, лук, грибы, овощные первые и вторые блюда и др. — как в сыром виде, так и предварительно сваренные. Фрукты, ягоды и продукты их переработки: яблоки,абрикосы,персики,сливы,бананы,клубника,малина, фруктовое пюре,ягодные соки .Быстрорастворимые чай, кофе, пряности.
Весь технологический процесс получения сублимированных продуктов состоит из следующих основных операций:
отбора и предварительной обработки сырья;
замораживания;
сублимационной сушки;
упаковки высушенных продуктов.

Особенности предварительной обработки поступающего на сублимационную сушку сырья определяются спецификой состава и свойств пищевых продуктов и сводятся в основном к тепловой обработке, нарезке, измельчению, а также биохимическим методам. Процесс замораживания, как первый этап сублимационной сушки существенно влияет на качество продуктов, причем быстрое замораживание способствует максимальному сохранению исходных свойств большинства пищевых продуктов. Пищевые продукты в зависимости от их состава и свойств замораживают в специальных камерах при атмосферном давлении или непосредственно в сублиматоре за счет интенсивного испарения части влаги в результате непрерывно возрастающего вакуума. В то же время вакуум-замораживание неприемлемо при сублимационной сушке сырого мяса и рыбы в кусках, фруктовых соков, пюре, некоторых видов ягод и фруктов, так как при этом существенно изменяются физико-химические и структурные свойства. При замораживании пастообразных продуктов (молоко, чай, соки и др.) предусматривается последующее измельчение их в условиях отрицательных температур. Поэтому достаточно эффективно замораживание жидких материалов в распыленном состоянии с последующей сушкой замороженных гранул в тонком слое. При замораживании продуктов в специальных скороморозильных камерах технологический процесс следует организовать так, чтобы продукт перед началом сублимации не оттаивал. При проведении собственно сублимационной сушки для получения высококачественного продукта необходимо удалить 75-90% влаги при отрицательной температуре в центральной зоне продукта. Оставшаяся часть наиболее прочно связанной влаги удаляется при положительных температурах. Допустимый уровень температуры продукта в период сублимации и удаления остаточной влаги определяется его свойствами и продолжительностью процесса сушки. Пищевые продукты достаточно высокого качества могут быть получены при умеренно низких температурах сублимации — от −10 до −30°С. Так, при сушке большинства овощей достаточная температура сублимации находится на уровне −10°С. При сушке ягодных и фруктовых соков вследствие высокого содержания в них сахара в зоне сублимации должна поддерживаться температура от −20 до −30°С. Температура продуктов животного происхождения в период сублимации влаги не должна быть выше −15 −20°С. Длительность этого периода сушки составляет 50-60% полного времени сушки, а количество удаляемой влаги — 40-50%. На стадии удаления остаточной влаги наиболее важными факторами обеспечивающими высокое качество продукта, являются продолжительность воздействия повышенной температуры и ее максимальное значение. Для каждого вида пищевых продуктов существует температурный предел устойчивости к нагреву. В границах этого температурного предела могут быть подобраны оптимальные соотношения температуры продукта и продолжительности нагрева, при которых длительность процесса сушки будет наименьшей при минимальных изменениях в продукте. Так, в зависимости от свойств продукта и продолжительности процесса сушки допустимый уровень температур материала в период удаления остаточной влаги находится в пределах от 40 до 80°С. Длительность этого периода составляет 30-40%, а количество удаляемой влаги — 20-30% общего ее количества.


Оценка пищевой ценности продуктов сублимационной сушки по органолептическим, физико-химическим показателям, степени перевариваемости и усвояемости показывает их незначительные отличия от исходных продуктов. При этом достаточно хорошо сохраняются полиненасыщенные жирные кислоты, незаменимые аминокислоты, витамины, минеральные вещества и другие важные показатели пищевой ценности продуктов. Хорошо сохраняются также присущий продуктам аромат и вкус. В то же время продукты сублимационной сушки имеют пористую структуру и поэтому обладают высокой абсорбционной способностью. Обезвоженные продукты животного и растительного происхождения интенсивно поглощают кислород из окружающей среды, причем особенно интенсивно в начальный период хранения. Абсорбция газообразного кислорода может привести к интенсивному развитию окислительных процессов, следствием чего является снижение органолептических показателей и пищевой ценности продуктов. Кроме того, продукты сублимационной сушки активно адсорбируют из окружающей среды влагу, что стимулирует развитие реакций потемнения, приводящих к снижению качества продукта в процессе хранения. Адсорбционную способность продукта можно уменьшить прессованием его до упаковки. Процесс прессования необходимо проводить в условиях, исключающих контакт продукта с кислородом воздуха. Прессование высушенных продуктов позволяет также увеличить их объемную массу и коэффициент использования тары. Сублимированные продукты сразу же после выхода из лиофильной сушилки, должны быть герметично упакованы. Упаковка должна изолировать продукт от кислорода воздуха и действия света, предотвращать сорбцию влаги высушенным продуктом из окружающей среды, защищать от механических повреждений, предохранять от потери естественного запаха и приобретения посторонних вкусов. Наиболее оптимальным вариантом при этом являются полимерные материалы на основе алюминиевой фольги, кэшированной полимерными пленками. Продукты следует упаковывать сразу же после сушки в условиях пониженного содержания кислорода и влаги. Кислород из упаковки удаляют различными методами: физическими, химическими или биохимическими. Из физических методов в производственной практике наибольшее распространение получило однократное вакуумирование упаковки с последующим введением в нее азота. К достаточно эффективным химическим методам относится удаление кислорода из упаковки в результате реакции взаимодействия его с водородом, протекающей с участием катализатора, в качестве которого используется палладии. Можно также упаковывать продукты в специальных герметизированных камерах с инертным газом, где этим управляет микропроцессор. В настоящее время общепризнанно, что в процессе сублимационной сушки происходят некоторые изменения свойств исходного сырья, но они минимальны по сравнению с изменениями при консервировании другими методами.

 

Движущей силой сублимационной сушки является разность давлений паров растворителя над объектом и в окружающей его газовой атмосфере. При достаточно низких температурах возможно проведение сублимационной сушки и при атмосферном давлении, однако скорость такого процесса весьма невелика. Для практических целей используется сублимационная сушка в вакууме, скорость которой значительно выше; однако и в этом случае скорость сушки значительно меньше, чем при использовании традиционных методов сушки при повышенных температурах, что является одним из главных ограничений при ее промышленном использовании. Поскольку сублимация льда является сильно эндотермическим процессом, интенсивность его испарения можно увеличить за счет подвода дополнительного, но строго контролируемого количества тепла (подогрев полок сушилки); перегрев приводит к плавлению растворителя и морфологическим изменениям в продукте сушки вплоть до коллапса. Другим способом интенсификации сублимационной сушки является использование охлаждаемых ловушек-конденсаторов, давление паров растворителя над которыми должно быть существенно меньше остаточного давления в сублимационной камере. В этом случае, наряду с увеличением движущей силы процесса, предотвращается попадание паров растворителя в вакуумную систему. Наряду с испарением льда, сублимационная сушка сопровождается протеканием ряда физико-химических процессов: размягчением и кристаллизацией аморфных фаз; фазовыми переходами; образованием и разрушением метастабильных сольватов, многообразие которых особенно велико при сублимационной сушке растворов веществ, образующих с растворителем устойчивые химические соединения. Одним из наиболее необычных явлений такого рода является образование промежуточных состояний, близких по свойствам к вязкой жидкости, при температурах, на 40–70 градусов ниже эвтектических температур для данной системы. Последние стадии сублимационной сушки часто имеют значительную химическую составляющую и сопровождаются удалением части химически связанного растворителя из сольватов. Основным растворителем, используемым в сублимационной сушке, является вода; к менее известным относятся трет-бутанол, ледяная уксусная кислота, диметилсульфоксид, диметилкарбонат и ряд ароматических соединений, в том числе бензол и толуол. Способность сублимационной сушки в значительной степени сохранять микроморфологию и химическую однородность замороженных объектов активно используется в фармацевтической и пищевой промышленности. Сублимационная сушка является одним из важнейших приемов криохимического синтеза неорганических материалов, и, в частности, одним из наиболее эффективных методов предотвращения агломерации при синтезе изолированных наночастиц.

ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ КОНДИТЕРОВ

Консультации специалиста  по телефону: +380(67)2997728; +380(99)4601586