Сублимированные продукты считаются достойной альтернативой свежим овощам, фруктам, мясу, молоку и другой пище в обычной жизни и в экстремальных условиях (космонавтика, горный туризм, другие отрасли, где качество, вес и срок хранения продуктов очень важны).
Они сохраняют в себе вкусовые свойства, ферменты, максимум питательных веществ, витаминов, не содержат консервантов, красителей, а кроме того, долго хранятся и удобны в использовании.
Что такое сублимация?
Сублимация – это переход вещества из твердой фазы в газообразное, исключая жидкое состояние.
Сублимационная сушка (она же лиофильная сушка, возгонка) – это способ консервации продуктов питания, основанный на заморозке и сухом удалении льда из продукта с помощью вакуума, минуя жидкую фазу, по-простому этот процесс можно назвать «вакуумное вымораживание».
Принцип метода основан на способности влаги изменять свое агрегатное состояние, то есть, переходить из твердого вещества в жидкое или газообразное.
Задача сублимационной сушки – перевести влагу из твердой фазы (льда) в газообразное состояние, не переходя в жидкость. Это возможно благодаря физическому свойству воды: в вакууме она не может находиться в жидком состоянии, переходя при комнатной температуре изо льда сразу в пар.
Процесс вымораживания позволяет высушивать свежезамороженные продукты в вакууме и переводить их в консервированные с сохранением клеточной структуры и других свойств.
Преимущества сублимационной сушки (вакуумного вымораживания) перед классическими способами консервирования:
- качество продукции – сохранение в продуктах пищевой ценности, витаминов, ферментов, аромата, полиненасыщенных жирных кислот, аминокислот, питательных веществ;
- польза – если добавить в сухпродукт воды, структура свежих продуктов быстро восстанавливается, вместе с этим возвращаются все остальные свойства;
- долгий срок хранения – сублимированные продукты питания за счет низкой влажности и отсутствия микроорганизмов, способны длительно храниться при комнатной температуре (от 2 до 5 лет), нет необходимости в применении консервантов или холодильника;
- экономичность – за счет вывода влаги из состава продукта, его вес существенно уменьшается, облегчая упаковку, транспортировку, погрузку или разгрузку;
- выгода – технология сублимационной консервации позволяет производить сухпродукты премиального качества, назначая высокую стоимость продукции;
- универсальность – метод подходит для сушки широкого ассортимента сырых овощей, фруктов, ягод, трав, грибов, а также готовых блюд.
Единственный недостаток сублимационной сушки – это большой расход электроэнергии на заморозку и сублимацию, который в разы превосходит энергозатраты на другие виды сушки.
Данный метод, помимо пищевой промышленности, применяется в фармакологии при изготовлении вакцин и БАДов.
Применение
Технология сублимационной сушки применяется в нескольких основных отраслях:
- Фармакология – получение лекарственных средств, антибиотиков, сывороток, сухой плазмы донорской крови, экстрактов, ферментов. Благодаря, минимальному содержания влаги фармацевтические препараты можно хранить при температуре до 25 градусов.
- Производство биологически активных добавок, нутрицевтики – лактобактерий, белков, заквасок, биопрепаратов.
-
Пищевая промышленность – технология сублимационного вакуумного вымораживания универсальна и применяется для большого ассортимента продуктов:
- мясо – птица, говядина, баранина, свинина и иная мясная продукция подвергается сушке в сыром или готовом виде;
- рыба и морепродукты;
- молочные, кисломолочные продукты – сыры, йогурты, смеси для детского питания, творожные продукты, сметана;
- яйцепродукты – яичный белок и желток, их смеси;
- специи, травы, пряности;
- напитки быстрого растворения – сублимированный чай, кофе, цикорий;
- фрукты, ягоды в свежем или переработанном виде – чипсы, пюре, соки, пастила;
- свежие овощи, грибы или готовые овощные блюда – супы, пюре, гарниры, вторые блюда;
- крупы в виде готовых каш, гарниров.
Продукты питания и медицинские препараты, изготовленные с применением технологии сублимационной сушки, отличаются длительностью хранения и высокими показателями качества.
Этапы сублимационной сушки
Весь процесс сублимационной сушки условно можно разделить на 3 основных этапа:
- Подготовительный – отбор и сырьевая обработка: промывка, термообработка, очистка, обесшкуривание, нарезка, дезинфекция, приготовление (если производится сушка готовых блюд), выгрузка на сушильные лотки.От выбора исходного сырья и его предварительной подготовки напрямую зависит качество готовой продукции. Подпорченные овощи и фрукты, заветренное мясо и несвежие молочные продукты после сублимации будут непригодны в пищу.
- Замораживание – в камере, куда помещаются заготовки, происходит шоковая заморозка в вакуумной среде при температуре от -20 до -200 градусов, в зависимости от вида сырья.Чем быстрее и глубже происходит промораживание сырья, тем меньше размер образующихся в нем кристаллов льда, и тем быстрее они смогут испариться.
- Сублимация – процесс сушки замороженного сырья при определенной температуре и давлении.
Для перевода ледяных кристалликов в пар в вакуумной камере создается пониженное давление. Одновременно с этим происходит медленный нагрев среды внутри камеры, провоцирующий процесс парообразования.
Сочетание давления и температуры ниже тройной точки (когда жидкость одновременно способна находиться в твердом, жидком и газообразном состоянии) – это главное условие сублимационной сушки.
От точности температур нагрева зависит качество сублимации, тепло необходимо, чтобы компенсировать фазовые превращения. Чем глубже в продукте происходит процесс испарения влаги, тем сложнее подвод тепла в эту зону.
Пар, образуемый при переходе из кристаллов льда, оседает конденсатом на поверхности испарителя и выводится из камеры.
В центре сухпродукта должно удаляться от 75% до 90% от общего количества влаги при минусовых температурах. Высушенная продукция должна «отдохнуть» в герметичной упаковке 20 часов и более, после чего досушка происходит при положительных температурах.
Упаковка продукции после сублимационной сушки.
Дополнительным производственным этапом можно назвать упаковку готовой продукции, ведь от ее качества и степени герметичности зависит срок хранения, вкус и качество сухпродукта.
Это связано с тем, что сублиматы имеют высокую пористость и способны очень быстро абсорбировать. Сухпродукты, лишенные жидкости, активно впитывают кислород и частицы влаги из воздуха, что ведет к их окислению.
Методы сохранения высокого качества готовых сублиматов:
- прессование в вакууме – уменьшает способность сухпродукта абсорбировать кислород и влагу;
- защита продукта от воздействия воздуха и света с помощью герметичной светонепроницаемой упаковки на основе полимеров и алюминиевой фольги;
- откачка воздуха из упаковки с помощью вакуума, введение внутрь упаковки азота;
- аппаратная упаковка продукции в герметизированной камере, наполненной инертным газом.
Сублимационная сушка – это технология, позволяющая без применения высоких температур и искусственных консервантов получить продукт с высокими показателями пищевой ценности и длительным сроком хранения.