Miért is jobb a liofilizálás?

A gyógynövények és élelmiszerek – főleg zöldségek, gyümölcsök- szárítása az egyik legrégebbi tartósítási művelet az emberiség történetében. Az első nem igazolt mesterei a fagyasztva szárításnak az inkák voltak, akik a Machu Picchunál magasabb hegyeken szárították burgonyáikat és más terményeiket. A magas helyek alacsony nyomás körülményeit és az esténként nulla fok alá eső hőmérsékletet használták ki élelmiszereik szárítására.

Az első fagyasztva szárítást Altmann végezte szerv darabokon 1890-ben, amelyről az első publikáció 1954-ben jelent meg. Gersh 1932-ben egy hatékony diffúziós vákuum szivattyút tervezett szövettani készítmények fagyasztva szárításához, majd a technológia ipari méretű felhasználása 1949-ben kezdődött meg a vérplazma és a penicillin tartósításával. Azóta számos területen (gyógyszeripar, mikrobiológia, biotechnológia, élelmiszeripar) alkalmazzák ezt a komplex vákuum-szárítási technikát.

A LIOFILIZÁLÁSI TECHNOLÓGIA ÁLTALÁNOS LEÍRÁSA 

A liofilezés (magyarul fagyasztva szárítás) egy kombinált tartósítási módszer, melyben az élelmiszert úgy szárítjuk ki, hogy a jéggé fagyasztott vizet a termékből vákuumban, enyhe melegítéssel elpárologtatjuk, szublimáltatjuk. A víz eltávolítása így igazán kíméletes, ami nagyon jó minőségű terméket eredményez, melynek végső nedvesség tartalma csupán 2-5% (m/m). Visszanedvesítéskor (rehidratáció) a liofilezett szárítmány az eredeti alakját és ízét nyeri vissza. 

Levegőn szárított gombák - Liofilizált gombák

Levegőn szárított gombák                              Liofilizált gombák

 

A liofilizálás egy szabályozható víztelenítési eljárás, melyet elsősorban hőérzékeny anyagok (fehérjék, enzimek, vitaminok, sejtek, mikrobák) víztelenítésére használunk. Az eltávolítandó víz három kötési módon lehet jelen: fizikai adszorpció, kémiai adszorpció, szerkezeti víz (kristály víz).

A liofilizálás 3 részfolyamatának hőmérséklet változása az idő függvényében.

A liofilizálás 3 részfolyamatának hőmérséklet változása az idő függvényében.

A fagyasztva szárítás 3 részműveletre bontható:

  • 1. Fagyasztás: a nedvességtartalom nagy része kifagy.
  • 2. Főszáradás (szublimáció): szublimációs szárítás vákuum alatt, mely során létrejön az anyag- és hőátadás. A vízmolekulák a jégkristályból (szilárd fázisból) a gáz fázisba szublimálnak.
  • 3. Utószáradás (deszorpció): a maradék víz eltávolítása, hőmérséklet emeléssel.
A Viz fázis diagrammja

A Viz fázis diagrammja

Elméleti alapját a víz fázisdiagramja szemlélteti:

 A-B: hőmérséklet csökkenés hatására jéggé alakul,
B-C: nyomás csökkenés hatására az anyag vákuumba kerül,
C-D: hőmérséklet emelése hatására szublimáció történik, melynek során a jégkristályokat elpárologtatjuk.

Az utószárítás feladata a mélyhűtés során ki nem fagyott folyadék elpárologtatása, amely általában a szublimációval egy időben megy végbe, a termék azon részén, amelynél a szublimációs szárítás már megtörtént (Várszegi, 1995).

SZÁRÍTÁSI MÓDOK

I. A természetes szárítás: a Nap energiáját felhasználó, külön energiafelhasználással nem járó, hagyományos szárítási mód.

II. Mesterséges szárítás: hőenergia és művi légmozgás segítségével történik. Alapvetően három fajtáját különböztetjük meg, a szárításhoz használt levegő hőmérséklete szerint:

  1. Hideg levegős szárítás: a levegő hőmérséklete 15-25 °C,
  2. Meleg levegős szárítás: a szárítólevegő hőmérséklete 30-80 °C
  3. Forró levegős szárítás: a szárítólevegő hőmérséklete 200-1000 °C között változik. 

Fontos, hogy a termékek hatóanyag tartalma  változatlanul, nagy mennyiségben megmaradjon a tartósítási eljárás után is a termékekben. Ezért egyáltalán nem mindegy, hogy milyen eljárással is történik a tartósítás: a levegőn szárítással vagy fagyasztva szárítással. És hogy melyik a jobb eljárás? A következő táblázatban összefoglaltuk a különböző tartósítási technológiák tulajdonságait, melyekből egyértelműen látható, melyik közülük  a legjobban használható.

MIÉRT JOBB TEHÁT A LIOFILIZÁLÁS MÁS SZÁRÍTÁSI TECHNOLÓGIÁKNÁL?

Összefoglaló ábránkból ezt könnyedén kiolvashatja!

Hideg szárításMeleg szárításForró szárításLIOFILIZÁLÁS
Hőmérséklet 15-25°C 30-80°C 200-1000°C -20-40°C
Időigény 8-12 nap 4-12 óra 2-5 perc 8-20 óra
Költségek
  • alacsony energia igény,
  • de hosszú ideig
  • kp energia igény,
  • közepes hosszú ideig
  • nagy energia idény,
  • rövid ideig
  • nagy energia igény,
  • közepes ideig
Alak, szín és állomány változások
  • nagymértékű zsugorodás,
  • színvesztés, kikeményedés
  • zsugorodás,
  • ráncolódás, kikeményedés
  • nem megbízható,
  • változó végtermék
  • enyhe színmódosulás,
  • zsugorodás minimális,
  • az anyagszerkezet változatlan,
  • rehidratálással közel az eredeti állomány
Értékes ízek, aromák, hatóanyagok
  • nagymértékű ízvesztés és
  • hatóanyagvesztés
  •  jellemző az ízváltozás, és
  • csökken a hatóanyag tartalom,
  • főleg hőérzékeny vegyületeknél
változó mértékű veszteség
  • a cukrok nem karamellizálódnak,
  • friss aromák megmaradnak,
  • hatóanyagok bomlás nélkül megmaradnak

Szerző: Kalinák Csilla

Felhasznált források: 

  • https://www.agr.unideb.hu/ebook/gyogynoveny/szrtsi_mdok.html
  • Champex Kft. saját anyagi

Vitaldepo Webáruházban a liofilizált gyógygomba termékek teljes választéka megtalálható és megvásárolható az alábbi linkre kattintva: 

https://vitaldepowebaruhaz.hu/termekkategoria/gyogygomba-keszitmenyek/liofilizalt-gyogygombak/