Liofilizacja żywności – czym jest i co powinniśmy o niej wiedzieć?

Ludzie od lat poszukiwali metod na przedłużenie trwałości produktów żywnościowych – zwłaszcza w okresach głodu. Jednym z głównych celów takich działań było przede wszystkim niedopuszczenie do rozwoju i działalności drobnoustrojów, które mogły stać się przyczyną niebezpiecznych dla zdrowia, a nawet życia zatruć. Z upływem lat metody te udoskonalano. Dziś, jedną z najpopularniejszych stała się liofilizacja - metoda pozwalająca otrzymać produkt całkowicie bezpieczny, charakteryzujący się wysoką jakością, a co najważniejsze – pozbawiony dodatku chemicznych środków konserwujących.

Konserwowanie żywności – jasne i ciemne strony 

Wiele tradycyjnych metod konserwowania żywności, choć przedłuża jej trwałość, powoduje również sporo niekorzystnych zmian w produktach spożywczych, m.in. na skutek działania bardzo wysokich temperatur czy obróbki technologicznej itp. Do takich zmian należą np.: 

  • utlenianie witamin 
  • utlenianie barwników 
  • znaczny skurcz materiału 
  • zmiana tekstury 

Zmiany te wpływają nie tylko na jakość i smak danego produktu, ale i jego estetykę. Z kolei konserwowanie poprzez dodatek do żywności różnych substancji budzi w konsumentach sporo sprzecznych emocji – w obecnych czasach stawiamy przede wszystkim na naturalność, a trudno o nią posądzić produkt, który w składzie zawiera całą listę "E-dodatków". Twarde reguły rynku łatwo egzekwują oczekiwane dla produktu właściwości: produkt ma mieć naturalny zapach, barwę i smak, a także odpowiednią konsystencję. W przeciwnym razie – nie znajduje on nabywcy.

Suszenie   

Suszenie owoców i warzyw przedłuża ich trwałość (za sprawą zmniejszenia zawartości wody w produkcie), ale niestety w znacznym stopniu obniża też ich wartość odżywczą w porównaniu ze świeżym produktem (głównie za sprawą działania wysokimi temperaturami). Specjaliści wpadli więc na pomysł, aby w procesie suszenia zastosować niższe temperatury, jednocześnie skracając czas jego trwania. Tak powstała liofilizacja polegająca na odwadnianiu poprzez sublimację zamrożonego produktu.

Doświadczeniu poddano owoce borówki czernicy leśnej i maliny. Materiał został wysuszony metodą sublimacyjną (liofilizacja), a następnie ponownie uwodniony. Po wysuszeniu, przechowywaniu i uwodnieniu oznaczono barwę próbek. Finalnie zaobserwowano że  migracja wody wywołana suszeniem borówek w stanie zamrożenia, długotrwałym przechowywaniem oraz uwodnieniem nie spowodowała znaczących zmian barwy tych owoców.

Suszenie w stanie zamrożenia 

Suszenie sublimacyjne to proces złożony. W pierwszym etapie materiał zostaje poddany zamrażaniu pod ciśnieniem atmosferycznym. Następnie ciśnienie to się zmniejsza, a dla podtrzymania sublimacji lodu dostarcza się odpowiednią ilość ciepła. Finalnie, materiał dosusza się do pożądanej wilgotności końcowej. Najprościej rzecz ujmując, liofilizacja to po prostu suszenie produktu ze stanu zamrożonego i w niskiej temperaturze.

Jakie są zalety liofilizacji?

Usunięcie wody z materiału przy niskiej temperaturze sprawia, że większość reakcji chemicznych i mikrobiologicznych zostaje zahamowana, a my otrzymujemy produkt o dobrej jakości i trwałości.

Zaletą liofilizacji jest też fakt, że można poddać niej w zasadzie każdy produkt spożywczy. Konsumenci chwalą sobie również możliwość długotrwałego ich przechowywania w temperaturze otoczenia (około 25°C), właściwie bez utraty wartości odżywczych, czy takich właściwości jak aromat, barwa i konsystencja. Jedynym ograniczeniem są spore koszty przeprowadzenia takiego procesu. Naukowcy wciąż więc prowadzą badania nad ich zmniejszeniem, przy zachowaniu niezmienionej wysokiej jakości produktu finalnego.  

Dzięki temu, że produkt spożywczy jest suszony ze stanu zamrożonego i w niskiej temperaturze - jego najcenniejsze składniki (takie jak witaminy, białka i składniki mineralne) nie ulegają degradacji, a cechy organoleptyczne budzące apetyt i zaufanie konsumenta - zostają zachowane.

Gdzie wykorzystuje się liofilizację? 

Proces liofilizacji, ze względu na znacznie lepszą jakość produktu końcowego w porównaniu z suszeniem tradycyjnym, wykorzystuje się głównie do obróbki owoców i warzyw. Na skalę przemysłową technika ta znalazła też zastosowanie w produkcji kawy rozpuszczalnej i przypraw. Produkty liofilizowane stanowią często dodatki smakowe oraz składniki takich potraw jak: 

  • słodycze (np. babeczki do upieczenia w domu, z dodatkiem liofilizowanych jagód do "odtworzenia" podczas pieczenia) 
  • jogurty  
  • sosy i dressingi 
  • zupy błyskawiczne

Minusy liofilizacji

Jak każda ingerencja w naturę, także i liofilizacja może pozostawić po sobie niekorzystne ślady w produkcie – głównie podczas niewłaściwie dobranych parametrów procesu. Do takich zmian należy m.in. niepożądana barwa produktu finalnego czy zmiana struktury suszu.

Żywność poddana liofilizacji zachowuje swoją barwę, a dzięki obecności kryształków lodu w tkankach roślinnych w pierwszej fazie procesu, również i swój kształt. Sposób w jaki przedłuża się jej trwałość jest całkowicie bezpieczny dla konsumenta i w wysokim stopniu pozwala utrzymać wyjściową wartość odżywczą poddawanych suszeniu produktów.

Piśmiennictwo: 

  1. Ciurzyńska A., Lenart A., Kawka P., 2013, Wpływ temperatury liofilizacji i metod suszenia na wybrane właściwości suszonej dyni, Acta Agrophysica, 20 (1), 39-51 
  1. Ciurzyńska A., Lenart A., Siemiątkowska M., 2011, Wpływ odwadniania osmotycznego na barwę i właściwości mechaniczne liofilizowanych truskawek, Acta Agrophysica, 17 (1), 17-32 
  1. Fiutak G., Macura G., 2014, Wpływ metody zamrażania na barwę, zawartość cholorofili i teksturę produktów liofilizowanych, Żywność, a bezpieczeństwo zdrowotne Komunikaty, 133 
  1. Pasławska M., Stępień B., Jałoszyński K., 2010, Zmiany parametrów barwy owoców jagodowych wywołane suszeniem, przechowywanie i rehydracją, Inżynieria Rolnicza, 2 (120, 95-102 
  1. Serowik M., 2012, Procesowa charakterystyka liofilizacji pieczarek wykonana z wykorzystaniem różnicowej kalorymetrii skaningowej, Zeszyty problemowe postępów nauk rolniczych, 570, 79-85 
  1. Sujka K., Koczoń P., Górska A., Wirkowska M., Reder M., 2013, Sensoryczne i spektralne cechy wybranych wyrobów spirytusowych poddanych procesowi liofilizacji, ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 4 (89), 184-194 

 


Podziel się:

Wasze komentarze


Informacje / opinie publikowane w komentarzach stanowią subiektywną ocenę użytkownika i nie mogą być traktowane jako porada dotycząca leczenia / stosowania leków . W przypadku wątpliwości prosimy o konsultacje z Farmaceutą Dbam o Zdrowie.

komentarze wspierane przez Disqus