Külmkuivatamine ja kuidas see töötab

Toidu külmkuivatamise põhiprotsess oli Andide iidsetele Peruu inkadele teada. Külmkuivatamine ehk lüofiliseerimine on külmutatud toidu veesisalduse sublimatsioon (eemaldamine). Dehüdratsioon toimub vaakumis ja põhjustab taimse või loomse saaduse protsessi käigus kindlalt külmutatud. Kahanemine on välistatud või minimeeritud ning tulemuseks on peaaegu täiuslik säilivus. Külmkuivatatud toit kestab kauem kui muud konserveeritud toit ja on väga kerge, mis teeb selle kosmoses reisimiseks ideaalseks. Inkad ladustasid oma kartuleid ja muid toidukultuure Machu Picchu kohal asuvatel mäekõrgustel. Külma mäestiku temperatuurid külmutasid toidu ja vesi sees aurustus kõrgete õhurõhkude mõjul aeglaselt.

Ajal teine ​​maailmasõda, töötati külmkuivatusprotsess välja kaubanduslikult, kui seda kasutati vereplasma ja penitsilliini säilitamiseks. Külmkuivatamiseks on vaja kasutada spetsiaalset masinat, mida nimetatakse külmkuivatiks, millel on suur külmutuskamber ja vaakumpump niiskuse eemaldamiseks. Alates 1960. aastatest on kaubanduslikult toodetud üle 400 erinevat tüüpi külmkuivatatud toitu. Kaks halba külmkuivatamise kandidaati on salat ja arbuus, kuna veesisaldus on liiga kõrge ja nad kuivavad halvasti. Külmkuivatatud kohv on kõige tuntum külmkuivatatud toode.

Eriline tänu kuulub Thomas A-le. Jennings, Ph. D., vastuse küsimusele "Kes leiutas esimese külmkuivati?"

Thomas A. Jennings, "Lüofiliseerimine: sissejuhatus ja peamised põhimõtted"

"Külmkuivatit pole tegelikult leiutatud. Näib, et see on aja jooksul arenenud laboriseadmest, mida Benedict ja Manning (1905) nimetasid keemiliseks pumbaks. Shackell võttis aluseks Benedicti ja Manningu põhidisaini ning kasutas õhu nihutamise asemel elektrilise vaakumpumba abil etüül eeter vajaliku vaakumi saamiseks. Shackell mõistis kõigepealt, et materjal tuleb enne kuivatusprotsessi alustamist külmutada - seega külmkuivatada. Kirjandusest ei selgu hõlpsalt isik, kes esmakordselt nimetas selle kuivatamise jaoks kasutatud seadmeid külmkuivatiks. "

Dr Jenningsi ettevõte on välja töötanud terve rea instrumente, mis on vahetult rakendatavad lüofiliseerimisprotsessis, sealhulgas nende patenteeritud D2 ja DTA termilise analüüsi instrument.

Külmkuivatatud kohvi toodeti esmakordselt 1938. aastal ja see tõi kaasa pulbriliste toiduainete väljatöötamise. Nestle ettevõte leiutas pärast Brasiilia palumist külmkuivatatud kohvi, et aidata leida lahendus nende kohviülejääkidele. Nestle enda külmkuivatatud kohvitoode kandis nime Nescafe ja seda tutvustati esmakordselt Šveitsis. Tasters Choice Coffee, mis on veel üks väga kuulus külmkuivatatud toode, pärineb James Mercerile välja antud patendist. Aastatel 1966–1971 oli Mercer San Franciscos Hills Brothers Coffee Inc. arendusinsener. Selle viie aasta jooksul vastutas ta Hills Brothersi pideva külmkuivatamise võime arendamise eest, mille jaoks talle anti 47 USA-d ja välismaised patendid.

Vastavalt Oregoni külmkuivatamine, on külmkuivatamise eesmärk lahusti (tavaliselt vee) eemaldamine lahustunud või hajutatud kuivainetest. Külmkuivatamine on meetod lahuses ebastabiilsete materjalide säilitamiseks. Lisaks võib külmkuivatamist kasutada nii lenduvate ainete eraldamiseks ja eraldamiseks kui ka materjalide puhastamiseks. Protsessi põhietapid on järgmised:

1. Külmutamine: toode on külmutatud. See loob vajaliku tingimuse madala temperatuuriga kuivatamiseks.
2. Vaakum: Pärast külmutamist asetatakse toode vaakumisse. See võimaldab tootes külmunud lahustil aurustuda ilma vedelat faasi läbimata, seda protsessi nimetatakse sublimatsiooniks.
3. Kuumus: Sublimatsiooni kiirendamiseks kuumutatakse külmutatud toodet.
4. Kondenseerimine: madala temperatuuriga jahutusplaadid eemaldavad aurustunud lahusti vaakumkambrist, muutes selle uuesti tahkeks aineks. See viib lõpuleviimise protsessi lõpule.

Külmkuivatusel sublimeerub niiskus tahkest olekust otse auruni, saades nii ühendi kontrollitav niiskus, mis ei vaja toiduvalmistamist ega jahutamist ning säilitab loodusliku maitse ja värvi.

"Kodu." OFD toidud, 2017.

Jennings, Thomas A "Lüofiliseerimine: sissejuhatus ja peamised põhimõtted." 1. väljaanne, CRC Press, 31. august 1999.