Метод лиофилизации (сублимационной сушки) уже давно известен и широко применяется в пищевой и фармацевтической промышленностях: для получения сухих сывороток; сухих форм медицинских препаратов, вакцин; сухой плазмы донорской крови; при трансплантации органов и тканей…. Весь растворимый сублимированный кофе вырабатывается с использованием именно метода лиофилизации.
Лиофилизация – это метод мягкой сушки. При данном методе высушиваемый препарат (продукт) сначала правильно, по технологии, замораживают, а затем помещают в вакуумную камеру, где и происходит возгонка (сублимация) растворителя.
Вакуумирование позволяет почти полностью удалить из продуктов растворители (как водные, так и органические), а замораживание обеспечивает сохранность лабильных компонентов практически в неизменном виде. Получаемые после лиофильной сушки материалы не теряют исходной структуры, что особенно важно для препаратов как природного, так и синтетического происхождения – биологически активных веществ, антибиотиков, белковых и ферментативных препаратов, фармацевтических субстанций и современных материалов для нанотехнологий.
Этот метод оказался просто незаменим для консервации и дальнейшего продолжительного хранения различных продуктов биологического происхождения. Лиофилизация позволяет получать сухие ткани, препараты, продукты без потери их формы, структурной целостности и что ещё более важно, без потери их биологической активности!
При данном методе обработки большинство белков не подвергается процессу денатурации и может сохраняться при умеренном охлаждении (около 0 °C). Ткани и препараты при увлажнении, гидратации практически полностью восстанавливают свои первоначальные свойства.
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА ЛИОФИЛИЗАЦИИ:
- Пищевая промышленность: Овощи, мясо, рыба для блюд моментального приготовления и для супов быстрого приготовления. Фрукты для зерновых завтраков, соки. Фрукты и овощи для вкусовых добавок. Кофе.
- Молочная промышленность: Высококачественные протеины (Например: лактоферрин - для детского питания).
- Продукты нутрицевтики и БАДы: алое, эхинацея, мидии, акулий хрящ….
- Закваски, м/б культуры и пробиотики: сыры, йогурты, мясные продукты….
- Фармацевтика: протеины, энзимы, гормоны, вакцины и другие биологические продукты.
- Исследовательская деятельность: стабилизация и /или хранение биологических материалов как эталоны и для дальнейших исследования.
- Восстановление документации: книги и документы, поврежденные водой при затоплении, пожаре. Раскисшие артефакты (компоненты после кораблекрушения).
- Флористика: законсервированные лепестки и целые цветки для украшения. Законсервированные свадебные букеты.
- Таксидермия: сохранение (консервация) умерших животных и охотничьих трофеев.
В данной статье мы хотим более подробно остановиться на сублимации продуктов питания. Ассортимент продуктов, полученных сублимационной (лиофильной) сушкой, достаточно разнообразен и может быть подразделен на несколько групп:
- Мясо и мясопродукты: говядина, баранина, свинина, мясо птицы и пр.
- Рыба и различные морепродукты.
- Молочные продукты: творог, молоко и пр.
- Яйцепродукты: яичный белок, яичный желток.
- Готовые блюда из различных круп и смешанные с мясом, птицей, рыбой и т. п.
- Овощи: картофель, морковь, свекла, различные виды капуст, петрушка, зеленый горошек, кабачки, лук, грибы, овощные первые и вторые блюда и т. п.
- Фрукты, ягоды и продукты их переработки.
- Быстрорастворимые чаи и кофе.
- Пряности, специи и травы.
Лиофильная сублимационная сушка позволяет сохранить оригинальные ароматы и произвести продукты качества «премиум».
Стандартно, цикл сублимационной сушки или лиофилизации делится на 3 фазы:
1. Изначальный процесс «IQF» заморозки:
- Продукт демонстрирует желаемую кристаллическую структуру;
- Продукт заморожен ниже своей температуры эвтектики;
2. Парциальное давление окружающего продукт пара должно быть ниже, чем давление испарения ото льда, при одинаковой температуре;
- Энергия, подающаяся в виде нагрева, должна оставаться ниже, чем температура эвтектики продукта (наивысшая из возможных температур продукта во время сублимации);
3. Окончательная (вакуумная) сушка нацелена на устранение следов растворителя (влаги), которые ещё присутствуют из-за абсорбции. Парциальное давление пара, поднимающегося от продукта, будет на самом низком уровне. Лиофильная сушка, это сушка под вакуумом со степенью вакуума ниже «тройной точки» (6.2 мбар = 4.6 торр). В таком случае вода будет присутствовать только в 2 фазах: лед и пар. Вакуум позволяет льду превратиться сразу в пар без прохождения водной фазы. В процессе сублимации, лед, содержащийся в продукте, переходит из твердого состояния в газообразное и затем собирается внутри камеры системой конденсации.
По завершении процесса, обработанный продукт сохраняет свою изначальную форму, структуру, а также все свои физические, химические и биологические свойства. Затем его можно хранить (герметичная упаковка эффективна для предотвращения набора продуктом влаги) в течении длительного периода времени.
Повторим: сенсорные органолептические качества готового продукта абсолютно сопоставимы свежему продукту.
ФИЗИКА ПРОЦЕССА В ГРАФИКАХ
Система обеспечивает и дает гарантию того, что продукт сохранит оригинальную форму, цвет и вкус и пищевую ценность, а также малый вес для удобства хранения и транспортировки.
При этом, в процессе сушки сохраняется оригинальная форма продукта, цвет, вкус, аромат и пищевая ценность.
Сублимированные продукты восстанавливаются быстро и полностью при добавлении воды.
Пример: 80 - 95% от веса свежей клубники составляет вода.
ЧТОБЫ ВОСТАНОВИТЬ СВЕЖИЙ ПРОДУКТ, ПРОСТО ДОБАВЬТЕ ВОДУ.
В ВОССТАНОВЛЕННОМ ПРОДУКТЕ СОХРАНЯЕТСЯ ОРИГИНАЛЬНАЯ ПИЩЕВАЯ ЦЕННОСТЬ, ВСЕ ПОЛЕЗНЫЕ ВЕЩЕСТВА И МИНЕРАЛЫ, ТЕКСТУРА, ФОРМА ПРОДУКТА И НАТУРАЛЬНЫЙ ВКУС.
Система сублимация «Easy Freeze Dryer» от компании PIGO srl (Италия)
Новая линейка агрегатов была создана с учётом ошибок прошлых серий и на сегодняшний день является, поистине, передовой в мире, обгоняющая всех конкурентов на 5-7 лет.
Некоторые основные особенности системы сублимации «Easy Freeze Dryer»:
- Очень производительная система нагрева, с увеличенным панельным теплообменником. Делает более эффективной передачу пара из продукта на испаритель.
- Двойной испаритель расположен в той же емкости, что и продукт, что значительно сокращает время сушки и передачи пара.
- Малообъемная система жидкого теплоносителя, обеспечивающая краткое время разгона и быстрое начало процесса.
- Небольшое расстояние между фруктами (ягодами, лотками с фруктами) и испарителем – помогает сохранять температуру ягод во время процесса вакуумирования.
- Разная форма поверхности плит способствует интенсификации процесса сушки и сокращают её по времени.
- Все вышеупомянутое обеспечивает время сушки около 16 часов для обычных фруктов /ягод и овощей и от8 до 12 часов для продуктов с более низким содержанием воды.
- Множество вакуумных всасывающих отверстий по всей длине емкости усиливают отвод пара и способствуют ускорению сублимации.
- Габариты и форма холодильной установки обеспечивают более эффективный ледосбор.
- Всё вышеизложенное обеспечивает минимальное электропотребление и минимальные расходы на техническое обслуживание, а также минимально возможные потери по продукту.
- Вся установка выполнена из нержавеющей стали, включая бак, стеллаж, трубы, испаритель.
Основные преимущества технологии «Easy Freeze Dryer» (лиофильной сушки) и конкурентных технологий:
- Более быстрая сушка с меньшими энергозатратами. Этот сублимационный метод сокращает время сушки на 15-25%, при этом потребляя меньше энергии.
- Работа при низких температурах – уникально спроектированное оборудование идеально подходит для работы при низких температурах, что очень важно для сохранения естественной целостности вашего продукта.
- Соответствует стандартам пищевой безопасности. В проектирование системы были вложены предельная осторожность, бережность и расчет, которые делают мойку и доступ к каждому компоненту простым, что гарантирует отсутствие слепых зон на оборудовании или поверхностях, соприкасающихся с продуктом, где скапливались бы бактерии или остаточный продукт.
- Оборудование спроектировано с полностью доступной и промываемой внутренней частью машины!
- Простота управления. Все шаги процесса сушки разработаны таким образом, чтобы способствовать простой и эффективной работе и техническому обслуживанию.
Преимущества уникального дизайна PIGO:
- ЭКОНОМИЯ ПЛОЩАДИ И КОМПАКТНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ;
- ДВУХСТЕННЫЙ ВНУТРЕННИЙ КОНДЕНСАТОР (ДИЗАЙН И ИСПОЛНЕНИЕ – PIGO), обеспечивает наиболее эффективное улавливание/сбор льда и самый короткий процесс сублимационной сушки;
- УНИКАЛЬНАЯ ВАКУУМНАЯ СИСТЕМА обеспечивает более эффективную сублимацию и равномерное льдообразование на конденсационных установках.
- МАЛООБЪЕМНАЯ СИСТЕМА ЖИДКОГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ, обеспечивающая краткое время разгона и быстрое начало процесса;
- ИСПОЛНЕНИЕ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ. Вся установка выполнена из нержавеющей стали.
- НАИВЫСШАЯ СТЕПЕНЬ НАДЕЖНОСТИ;
- МИНИМАЛЬНО ВОЗМОЖНЫЕ ПОТЕРИ ПО ПРОДУКТУ;
- МИНИМАЛЬНОЕ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕ и МИНИМАЛЬНЫЕ РАСХОДЫ НА ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И ОБСЛУЖИВАНИЕ.
Cушильные установки PIGO – системы партийного типа (периодического) и производительность рассчитывается с помощью теста на тестовой модели для сушки, в кг льда за ПЕРИОД СУШКИ ОДНОЙ ПАРТИИ, например: модель установки EFD500=500 кг льда. EFD 1000 =1000 кг льда.
Шаг по производительности 300кг. Например EFD 600, EFD 900, EFD 1200 и т.д.
- Объем испаряемой воды (партия) 600 кг 900 кг 1200 кг
- Ожидаемая загрузка продукта (кг) 700 кг 1050 кг 1400 кг
- Производительность конденсатора пара (24 ч) 1200 кг 1800 кг 2400 кг
Модельный ряд машин отвечает требованиям промышленного выпуска, т.е. рассчитан на серьёзную производительность.
ВСЕ МАШИНЫ ИЗГОТАВЛИВАЮТСЯ И СОБИРАЮТСЯ В ИТАЛИИ
НА СЕГОДНЯШНИЙ ДЕНЬ ДОВОЛЬНО ВНУШИТЕЛЬНЫЙ СПИСОК ПОКУПАТЕЛЕЙ