Изсушаване чрез замразяване и как работи

Основният процес на сушене чрез замразяване на храната е бил известен на древните перуански инки на Андите. Сушене чрез замразяване или лиофилизация е сублимацията (отстраняването) на съдържанието на вода от замразена храна. Дехидратацията протича под вакуум и причинява растителния или животински продукт твърдо замразени по време на процеса. Свиването се елиминира или свежда до минимум и се постига почти перфектна консервация. Изсушената с замразяване храна трае по-дълго от другите консервирани храни и е много лека, което я прави идеална за космически пътувания. Инките съхранявали своите картофи и други хранителни култури на планинските възвишения над Мачу Пикчу. Студените планински температури замръзват храната, а водата вътре бавно се изпарява под ниското въздушно налягане на големите надморски височини.

По време на Втората световна война, процесът на сушене чрез замразяване се развива в търговската мрежа, когато се използва за запазване на кръвната плазма и пеницилин. Сушенето чрез замразяване изисква използването на специална машина, наречена сушилня, която има голяма камера за замразяване и вакуумна помпа за отстраняване на влага. Над 400 различни видове замразени сушени храни са били търговски произведени от 60-те години. Двама лоши кандидати за сушене чрез замразяване са маруля и диня, тъй като съдържанието на вода е твърде високо и те замръзват-изсушават лошо. Кафето чрез замразяване е най-известният замразен продукт.

Специални благодарности отиват на Томас А. Д-р Дженингс, автор на отговора на въпроса "Кой е измислил първата сушилня?"

Томас А. Дженингс, „Лиофилизация: Въведение и основни принципи“

„Няма истинско изобретение на сушилня за замразяване. Изглежда, че се е развил с времето от лабораторен инструмент, посочен от Бенедикт и Манинг (1905 г.) като „химическа помпа“. Шакел взе основния дизайн на Бенедикт и Манинг и използва електрически задвижвана вакуумна помпа вместо изпускането на въздуха с етил етер за създаване на необходимия вакуум. Именно Shackell пръв разбра, че материалът трябва да бъде замразен преди да започне процесът на сушене - следователно сушене чрез замразяване. Литературата не разкрива лесно човека, който за пръв път е нарекъл оборудването, използвано за извършване на тази форма на сушене, „сушилня за замразяване“.

Компанията на д-р Дженингс е разработила редица инструменти, които са пряко приложими в процеса на лиофилизация, включително техния патентован инструмент за термичен анализ D2 и DTA.

Лиофилизирана кафе е произведен за първи път през 1938 г. и води до развитието на хранителни продукти на прах. Компания Nestle изобретява сушено кафе, след като е помолена от Бразилия да помогне за намирането на решение за излишните им кафета. Собственият продукт, изсушен от замразено кафе, се казва Nescafe и за първи път е представен в Швейцария. Tasters Choice Coffee, друг много известен продукт, изсушен чрез замразяване, произлиза от патент, издаден на Джеймс Мърсър. От 1966 до 1971 г. Мърсър е главен инженер за развитие на Hills Brothers Coffee Inc. в Сан Франциско. През този петгодишен период той е отговорен за разработването на способност за непрекъснато сушене чрез замразяване на Hills Brothers, за което получи 47 американски и чуждестранни патенти.

Според Oregon Freeze Dry, целта на сушенето чрез замразяване е отстраняване на разтворител (обикновено вода) от разтворени или диспергирани твърди вещества. Сушенето чрез замразяване е методът за консервиране на нестабилни в разтвора материали. В допълнение, сушенето чрез замразяване може да се използва за отделяне и възстановяване на летливи вещества, както и за пречистване на материали. Основните стъпки на процеса са:

1. Замразяване: Продуктът е замразен. Това осигурява необходимо условие за сушене при ниски температури.
2. Вакуум: След замразяване продуктът се поставя под вакуум. Това дава възможност на замразения разтворител в продукта да се изпарява, без да преминава през течната фаза, процес, известен като сублимация.
3. Топлина: Топлината се прилага към замразения продукт, за да се ускори сублимацията.
4. Кондензация: нискотемпературните кондензаторни плочи отстраняват изпарения разтворител от вакуумната камера, като я превръщат обратно в твърдо вещество. Това завършва процеса на отделяне.

При сушене чрез замразяване влагата сублимира директно от твърдото състояние до изпаряване, като по този начин се получава продукт с контролируема влага, която няма нужда от готвене или охлаждане и запазва естествения си вкус и цвят.

"У дома." OFD Foods, 2017.

Дженингс, Томас А. "Лиофилизация: Въведение и основни принципи." 1-во издание, CRC Press, 31 август 1999 г.