Uscarea prin congelare și cum funcționează

Procesul de bază al alimentelor de uscare prin congelare a fost cunoscut de vechii Incas peruani din Anzi. Uscarea prin congelare sau liofilizarea este sublimarea (eliminarea) conținutului de apă din alimentele înghețate. Deshidratarea are loc sub vid și provoacă înghețarea solidă a produsului vegetal sau animal în timpul procesului. Contracția este eliminată sau minimizată și rezultă o conservare aproape perfectă. Alimentele uscate congelate durează mai mult decât alte alimente conservate și sunt foarte ușoare, ceea ce îl face perfect pentru călătoriile în spațiu. Incașii își depozitau cartofii și alte culturi alimentare pe înălțimile de munte deasupra Machu Picchu. Temperaturile reci ale muntelui au înghețat mâncarea și apa din interior s-a vaporizat lent sub presiunea scăzută a aerului din altitudinile mari.

Pe parcursul Al doilea război mondial, procesul de congelare a fost dezvoltat comercial atunci când a fost utilizat pentru a păstra plasma de sânge și penicilina. Uscarea prin congelare necesită utilizarea unei mașini speciale numite uscător de congelare, care are o cameră mare pentru îngheț și o pompă de vid pentru îndepărtarea umidității. Peste 400 de tipuri diferite de alimente uscate congelate au fost produse din anii '60. Doi candidați proveniți la uscare prin congelare sunt salata și pepene verde, deoarece conținutul de apă este prea mare și se congelează slab. Cafeaua uscată prin congelare este cel mai cunoscut produs uscat prin congelare.

Mulțumiri speciale se adresează lui Thomas A. Jennings, Ph. D., autorul răspunsului la întrebarea "Cine a inventat primul congelator?"

Thomas A. Jennings, "Liofilizarea: introducere și principii de bază"

"Nu există nicio invenție reală a unui congelator-uscător. Se pare că a evoluat cu timpul de la un instrument de laborator la care a fost menționat de Benedict și Manning (1905) drept „pompă chimică”. Shackell a luat designul de bază al lui Benedict și Manning și a folosit o pompă de vid condusă electric în locul deplasării aerului cu etil eter pentru a produce vidul necesar. Shackell a realizat prima dată că materialul trebuia să fie înghețat înainte de începerea procesului de uscare - prin urmare, uscarea prin congelare. Literatura nu dezvăluie cu ușurință persoana care a apelat pentru prima dată la echipamentul folosit pentru a efectua această formă de uscare a unui „congelator-uscător”.

Compania Dr. Jennings a dezvoltat o serie de instrumente care sunt direct aplicabile procesului de liofilizare, inclusiv instrumentul de analiză termică patentat D2 și DTA.

Uscate prin congelare cafea a fost produs pentru prima dată în 1938 și a dus la dezvoltarea de produse alimentare sub formă de pudră. Compania Nestle a inventat cafeaua uscată congelată după ce a fost solicitată de Brazilia să ajute la găsirea unei soluții la surplusurile de cafea. Produsul propriu de cafea uscat prin congelare Nestle a fost numit Nescafe și a fost introdus pentru prima dată în Elveția. Tasters Choice Coffee, un alt foarte cunoscut produs fabricat în stare congelată, derivă dintr-un brevet eliberat lui James Mercer. Din 1966 până în 1971, Mercer a fost inginer de dezvoltare pentru Hills Brothers Coffee Inc., în San Francisco. În această perioadă de cinci ani, el a fost responsabil pentru dezvoltarea unei capacități de uscare continuă de îngheț pentru Hills Brothers, pentru care i s-au acordat 47 de brevete din SUA și străine.

Conform Oregon Freeze Dry, scopul uscării prin congelare este de a îndepărta un solvent (de obicei apă) din solidele dizolvate sau dispersate. Uscarea prin congelare este metoda de conservare a materialelor instabile în soluție. În plus, uscarea prin congelare poate fi utilizată pentru a separa și recupera substanțele volatile, precum și pentru a purifica materialele. Etapele fundamentale ale procesului sunt:

1. Congelare: produsul este congelat. Aceasta oferă o condiție necesară pentru uscarea la temperaturi scăzute.
2. Vacuum: după îngheț, produsul este plasat sub vid. Acest lucru permite solventului înghețat din produs să se vaporizeze fără a trece prin faza lichidă, un proces cunoscut sublimare.
3. Căldură: căldura se aplică produsului înghețat pentru a accelera sublimarea.
4. Condensare: plăcile de condensare la temperatură scăzută îndepărtează solventul vaporizat din camera de vid, transformându-l înapoi într-un solid. Aceasta finalizează procesul de separare.

La uscare prin congelare, umiditatea se sublimează direct de la starea solidă la vapori, producând astfel un produs cu umiditate controlabilă care nu are nevoie de gătit sau refrigerare și își păstrează aroma naturală și culoare.

"Acasă." OFD Foods, 2017.

Jennings, Thomas A. "Liofilizarea: introducere și principii de bază." Ediția I, CRC Press, 31 august 1999.