Liofilizacja to metoda konserwowania niemal wszystkich substancji organicznych, w tym m.in. grzybów, warzyw, ziół, mięsa czy owoców. Opracowana została w latach 50. ubiegłego wieku. Zastosowano ją po raz pierwszy na zlecenie rządu Stanów Zjednoczonych Ameryki do wyprodukowania dla wojska i astronautów racji żywnościowych bogatych w niezbędne składniki pokarmowe, a zarazem lekkich.

Co to jest liofilizacja?

Liofilizacja została odkryta dzięki współpracy specjalistów z wielu dziedzin nauki, w tym biologii, chemii, technologii żywności, fizyki. Obecnie uważa się ją za jedną z najdoskonalszych metod utrwalania żywności. Pod pojęciem tym kryje się suszenie sublimacyjne, określane także molekularnym, które składa się z następujących etapów: zamrażanie, sublimacja, desorpcja.

Liofilizację przeprowadza się w specjalnych urządzeniach, tj. liofilizatorach. Pierwszym krokiem jest zamrażanie, do którego stosuje się zwykle ciekły azot lub mieszaniny chłodzące, jak suchy lód z etanolem. Następnie przechodzi się do usunięcia z uprzednio zamrożonego materiału wody w wyniku sublimacji lodu, przy jednoczesnym pominięciu fazy ciekłej poprzez bezpośrednie przejście lodu w parę wodną (postać gazową). Proces ten odbywa się pod obniżonym ciśnieniem atmosferycznym (poniżej 200 Pa). Średnio zostaje usunięte dzięki temu 70–95% wody. Kolejnym etapem jest usunięcie nieulegającej zamrożeniu silnie związanej chemicznie wody. Desorpcja, zwana drugim suszeniem, możliwa jest dzięki powolnemu podnoszeniu temperatury materiału. Najlepszy efekt desorpcji osiąga się, przeprowadzając ją krótko w wyższej temperaturze.

Jakie mogą być produkty liofilizowane?

W literaturze przedmiotu znaleźć można następujący podział materiałów poddawanych liofilizacji:

• preparaty „nieżyjące”, jak roztwory hormonów, serum, plazma krwi, produkty spożywcze;

• preparaty tkankowe do transplantacji chirurgicznych;

• „komórki żyjące”, jak wirusy, bakterie, drożdże.

Proces liofilizacji wykorzystywany jest również do produkcji antybiotyków, szczepionek, probiotyków, tabletek. Znalazł zastosowanie w konserwacji zabytków pochodzących z mokrych stanowisk archeologicznych, w tym mokrego drewna, tkanin, skóry oraz przy suszeniu wilgotnych lub całkowicie zalanych zbiorów bibliotecznych.

Liofilizacja – zalety

Produkty liofilizowane zachowują naturalny aromat, smak, kolor, a przede wszystkim wartość odżywczą (witaminy, minerały, tłuszcze i inne składniki pozostają w niezmienionej postaci). W związku z tym proces pozwala cieszyć się naturalnym smakiem sezonowych produktów, które w normalnych warunkach dostępne są przez krótki czas. Godny podkreślenia jest fakt, że żywność ta nie zawiera żadnych środków konserwujących. Jedzenie liofilizowane poprzez niską zawartość wody jest bezpieczne mikrobiologicznie i w zdecydowanie mniejszym stopniu narażone na zjawisko utleniania. Produkty zyskują dzięki temu długi okres przydatności do spożycia.

Najbardziej znane liofilizaty stanowią owoce, takie jak: ananasy, jagody, porzeczki, jabłka, maliny, śliwki, i warzywa, w tym: papryka, cebula, chrzan, ogórek, por, groszek, fasola. Liofilizowane mogą być też mięso czy całe, gotowe dania, jak zupy, spaghetti, kotlet schabowy z warzywami. Ogromną korzyścią żywności tego typu jest jej lekkość. Szacuje się, że liofilizaty ważą tylko 6%–10% swojej pierwotnej masy. W związku z tym są doskonałym rozwiązaniem w przypadku ograniczonej wagi bagażu. Ponadto preparaty liofilizowane są łatwiejsze w transporcie oraz składowaniu.

Jak jeść zdrowo? Dowiesz się tego z filmu:

Liofilizacja – wady

Żywność liofilizowana jest coraz częściej spotykana na sklepowych półkach, jednak jest znacznie droższa od tradycyjnie konserwowanych produktów. Wiąże się to ze stosunkowo wysokimi kosztami i czasochłonnością procesu liofilizacji. Liofilizowane produkty spożywcze oferują najczęściej sklepy ze zdrową żywnością. Oto cena wybranych liofilizatów:

• żurawina 30 g – 13 zł,
• wiśnia 30 g – 8,5 zł,

• szczypiorek 20 g – 10,45 zł,

• śliwka 30 g – 7,5 zł,

• truskawka 20 g – 9,5 zł,

• mandarynka 30 g – 11 zł.

Dodatkowo taka obróbka żywności nie jest możliwa do samodzielnego wykonania w domu, gdyż wymaga profesjonalnej maszyny. Minusem liofilizowanej żywności jest też jej przygotowanie, do czego konieczne jest użycie wrzącej wody (żeby spożyć liofilizowany produkt, należy zalać go wrzątkiem). Liofilizaty w związku z tym są mało poręczne i nie sprawdzą się na wycieczkach na łonie natury, gdzie jest ograniczony dostęp do wrzątku.

Liofilizowana kawa i witamina C

Liofilizowana kawa rozpuszczalna okrzyknięta została najsmaczniejszą kawą typu instant o bogatym smaku i aromacie kawy naturalnej. Produkowana jest na masową skalę od 1938 r. Liofilizowana kawa uważana jest za zdrowszą od tradycyjnej, bo nie zawiera kafestolu i kafeolu, oddziałujących na układ krążenia i mniejszą zawartość kofeiny. Liofilizacja polega tu na przepuszczeniu wrzątku przez ziarna kawy w celu przygotowaniu naparu, a potem poddaniu go oczyszczaniu, zagęszczaniu, odparowaniu.

W wybranych aptekach lub dzięki sprzedaży internetowej nabyć można liofilizowaną witaminę C. Za opakowanie 60 kapsułek zapłaci się około 90 zł. W składzie kapsułki znajdują się najczęściej liofilizowane składniki roślinne bogate w witaminę C, jak sok z owoców amla czy borówki.

Bibliografia:

1. Kondratowicz J., Burczyk E., Technologiczne aspekty procesu liofilizacji, „Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej”, 2010, 45(4), s. 54-59.

2. Bednarski W., Fiedurek J., Podstawy biotechnologii przemysłowej, Warszawa, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 2007.

3. Narbutt O., Dąbrowski H.P., Dąbrowska G., Proces liofilizacji, jego zastosowanie i wybrane mechanizmy obronne organizmów przed odwodnieniem, „Edukacja Biologiczna i Środowiskowa”, 2017, 2, s. 20-29.