Молекулярная сушка что это
Что такое сублимация
Необходимость в новых методах сохранения биологических материалов
Первоначально нужда в долговременном сохранении продуктов возникла у военных и у медиков. Речь шла о сохранении донорской крови в виде сухой плазмы. Создание и сохранение вакцин, сывороток и крови не допускает добавления консервантов.
Развитие космической отрасли для жизнеобеспечения космических кораблей потребовало новых открытий в способах регенерации воды из влагосодержащих объектов.
Сублимация ягод и других растительных плодов земли
Характерные особенности продуктов молекулярной сушки
К недостаткам такого способа переработки можно отнести очень большие энергозатраты. Во-первых, это создание высокого вакуума, во-вторых, необходимость очень тщательной первоначальной обработки.
Сублимированный кофе
В начале прошлого века была изобретена технология производства растворимого, а затем и лиофилизированного кофе.
Произведённый путём возгонки, или сублимированный кофе, что это значит? Это означает кофе, сделанный из кофейного экстракта, который сначала был заморожен, а потом обезвожен в вакууме. Растворимый кофе получают из экстракта путём выпаривания без и замораживания и без применения вакуума. Сублимированный кофе, или, как его принято называть, «фриз-драйд», значительно дороже растворимого. Впоследствии именно из сублимированного стали делать гранулированный. Любители кофе всё же отдают предпочтение натуральному в зёрнах. Дело в том, что при возгонке или при изготовлении растворимого кофе он в значительной степени утрачивает аромат, за который его так ценят. Первоначально такая технология переработки кофейных зёрен была заказана для нужд американской армии, ведь в окопах неудобно молоть зёрна и заваривать напиток в турке. Необходимость в продукте, не требующем сложного приготовления и повышающем тонус, была велика.
Итак, сублимированный кофе, что это значит? Это значит, что напиток из переработанных возгонкой зёрен по-прежнему придаёт бодрость, однако не радует аутентичным кофейным ароматом и стоит довольно дорого, хотя на производство сублимированного и растворимого кофе идут самые дешёвые и непопулярные сорта. Лучший кофе продают в зёрнах.
Использование сублимата в кулинарии
Сублимированные ягоды, фрукты и овощи очень хорошо использовать для детского питания. Их можно размалывать и вводить в рацион небольшими порциями.
Сублимация – решение многих проблем
Сублимированные продукты подходят для формирования диетического стола при самых разных заболеваниях. Ведь ту же брюкву или тыкву зимой в магазинах не найти. А такие ягоды, как шелковица, жимолость, и многие другие жителям северных районов, никогда не удастся попробовать, ведь они из-за своей нежной структуры практически не транспортабельны. Вся надежда на лиофилизацию. Продукт сублимированный – это настоящая находка для человечества, подарок науки для всех людей.
Что такое сублимированные ягоды и фрукты – особенности применения в кондитерских изделиях
Термин «сублиматы» впервые широко распространился по России в 60-е годы прошлого столетия, хотя технологию вакуумной сушки придумали задолго до начала космической эры и именно в нашей стране. Сегодня, даже не будучи космонавтом, разработчиком или человеком из их окружения, все мы рано или поздно сталкиваемся с сублимированными продуктами. В связи с пропагандой здорового образа жизни, они стали очень популярны в Европе и США, активно растет спрос и в РФ.
Что такое сублиматы
Сублиматами называют продукты, полученные в результате процесса особой сушки, когда вода, содержащаяся в любом из них, переходит в лед, а затем в газообразное состояние, минуя жидкую стадию. Это инновационный метод консервирования, практически единственный, который не требует применения собственно консервантов, позволяет при этом достигнуть сразу нескольких целей:
Интересно, что технологию совершенно случайно изобрел русский горный инженер Георгий Павлович Лаппа-Старженецкий в самом начале 20-х годов прошлого столетия. Можно сказать, что это было «яблоко Ньютона».
Метод сразу подхватила фармацевтика, где стали производить сухие компоненты для медицинских препаратов и кровезаменителей. Затем, уже в 60-е годы, наладили производство продуктов для полярников, моряков дальнего плавания, геологов, спелеологов и, конечно, космонавтов. Первые тюбики такой сублимированной пищи – знаменитые экспонаты Музея космонавтики.
Как изготавливают сублиматы
Сублимация или лиофилизация – процесс, который лег в основу нового направления консервирования и уникальной категории пищи формата «здоровое питание». Технология приготовления идет в 2 этапа:
Не путайте с дегидрацией, то есть обезвоживанием! Это другая технология, и она тоже применяется при приготовлении продуктов с длительным сроком хранения.
Сублимированный продукт не подвергается тепловой обработке. Создается щадящий режим, и это основная идея метода. Сохраняется, как показывают исследования, до 100% витаминов, микроэлементов и других полезных веществ. Обеспечена повышенная пищевая ценность на фоне аналогового консервирования.
Важными параметрами процесса являются коэффициенты сублимации (соотношение веса сырья и сублимата) и восстановления (соотношение веса сублимата и восстановленного продукта). То есть, учитывается, во сколько раз уменьшается продукт, во сколько раз затем увеличивается.
Как правило, коэффициенты равны, за исключением некоторых видов товаров, но этот параметр обязательно указывается на упаковке каждого сублимата и в инструкции по восстановлению, которую необходимо соблюдать. Вас не должен обманывать шикарный вид цельных ягод. Они сначала нуждаются во влаге!
Для того чтобы продукт был готов к употреблению, достаточно открыть вакуумную упаковку и положить его в воду, соблюдая указанный в инструкции объем. Сублимат впитает влагу, удаленную при консервации, и примет свой прежний размер.
Преимущества сублиматов
Как показали лабораторные исследования в сфере диетологии, продукты, подвергшиеся вакуумно-сублимационной сушке, превосходят по своим качествам аналоги, предназначенные для диетического питания. Они:
сохраняют все полезные вещества и вкусовые характеристики;
быстро усваиваются, дают организму мощный заряд бодрости;
обеспечивают полноценное питание и длительное насыщение;
занимают мало места;
Уже много лет сублиматы включают в рацион не только космонавтов, длительное время находящихся на орбите. Эту пищу берут в походы, ею снабжают участников экспедиций, представителей МЧС и других служб. Легкая, малообъемная пища быстрого приготовления очень выручает в любых по сложности ситуациях.
В каких фракциях существуют сублимированные ягоды и фрукты
Ягоды и фрукты в сублимированном виде – одни из самых востребованных на кулинарном рынке товаров. Их применяют и в промышленных масштабах, и в частной коммерческой кулинарии, и в быту.
У ягод и фруктов низкая калорийность и высокий коэффициент сублимации. Для обеспечения максимума эффекта производители измельчают сырье до порошка.
Форма при восстановлении порошка непривычна, однако это не меняет вкус и пользу продукта. Стоимость при любой форме, по сути, равна свежим аналогам в сезон.
Выбор фракций разнообразен, и это обеспечивает широту сфер применения, это могут быть целы ягоды, слайсы (тонкие срезы), половинки, кусочки неровной формы и разного размера с градацией по фракциям, кусочки правильной формы изготовленные из порошка методом формовки, грис или гранулы, порошок. В каталоге компании Шоко.ru представлены большой ассортимент сублимированных ягод и фруктов в разных фракциях.
Применение сублиматов в кондитерских изделиях
Наличие разных фракций очень удобно для кулинаров, позволяет сразу, не теряя время, получить готовые начинки и декор для выпечки, наполнители для йогуртов, шоколада и других продуктов. Вес упаковок различается – 250 гр. и 50 гр.. Это позволяет сделать выбор как для больших производственных предприятий, так и для личного использования.
Ягоды и фрукты сублимационной сушки можно закупать большими партиями, что обеспечивает дешевым сырьем на длительный период, ведь продукты имеют внушительный срок хранения. Результат закупки больших партий – экономия за счет отсутствия угрозы повышения цен.
Сублимированные фрукты и ягоды в любой период года после восстановления формы восхищают своими ароматам и качеством натуральной фактуры. Применяют продукт как наполнитель и для декорирования готовой выпечки, тортов, шоколада.
На этом список сфер применения не заканчивается, ведь помимо сладких десертов и выпечки ягоды и фрукты используются при приготовлении мясных и рыбных блюд, супов, соусов и другой пиши. Тысячи и тысячи кулинарных рецептов строятся именно на присутствии свежих плодовых ингредиентов, и ни один вид консервирования не дает эффекта «только что с грядки, куста, дерева»!
Цены на сублимированные ягоды и фрукты
Применение ягод и фруктов, подвергшихся особому виду консервирования, значительно расширяет не только возможности профессиональных и домашних кулинаров. Это позволяет экономить средства, получая при этом свежайший, полезный продукт даже среди лютой зимы, словно вы отправили падчерицу за подснежниками. Она, как в сказке, принесла вам ягоды и фрукты, будто только что сорванные с ветки!
Сублиматы в отличие от искусственно выращенных в осенне-зимний период в парниках, снятых недозрелыми ради упрощения транспортировки плодов, восполняют необходимый запас витаминов, минералов, аминокислот и многих других важных организму элементов. Они не содержат пестицидов и прочих вредных веществ.
Стоимость сублимированных продуктов соразмерна полученным в сезон ягодам и фруктам, поскольку консервирование происходит массовым порядком. Сырье поставляется по закупочным, сезонным ценам. Мы знаем, что при первичной покупке клиенту сложно преодолеть некий психологический барьер: вроде бы покупается небольшой пакетик, а цена, как за килограмм в сезон. Да, после восстановления это будет именно так.
Не забывайте, что именно легкий вес сублиматов – одно из их значительных преимуществ! Достаточно попробовать однажды, чтобы преодолеть психологический барьер. Кроме того, приобретение сублиматов в розницу, мелким и крупным оптом на длительный период (вплоть до нескольких лет) позволяет получить хорошие скидки.
Особенности молекулярной сушки
Уникальность инновационной сберегательной технологии Сублимации
Сублимационная вакуумная сушка («наносушка»), называемая также вымораживанием, молекулярной, вакуумной или лиофильной сушкой-это длительный и энергоёмкий технологический процесс, изначально используемый для производства ограниченного количества и ассортимента продукции для нужд армии и космонавтики. Данный процесс по сути своей представляет обезвоживание свежезамороженных продуктов в вакуумной камере.
Способ моментального вымораживания влаги, позволяющего перерабатывать выращенный урожай и надолго сохранять все полезные свойства свежих продуктов, их исходные свойства без потери структурной целостности и биологической активности, т.е. максимально (до 95%) сохраняет витамины, ферменты и другие полезные свойства натуральных продуктов. Продукты, полученные в результате данной технологии (цельные, порошки, кусочки) очень гигроскопичны и легкорастворимы.
Консервирование методом сублимационной сушки исключает применение каких-либо химических и иных ароматизаторов, красителей, добавления консервантов и стабилизаторов и т.п., что является еще одним преимуществом. Данный факт примечателен тем, что сублимированные продукты абсолютно пригодны для детского и диетического питания.
Одно из важнейших свойств – уменьшение веса продукта за счет удаления из него воды. Уникальным достоинством сублимации является малая усадка исходного продукта, что позволяет избегать их разрушения и быстро восстанавливать сублимированные продукты, имеющие пористую структуру, при оводнении. Это делает сублиманты столь привлекательными для армии, туристов, МЧС, космонавтов, военнослужащих спецподразделений, яхтсменов, альпинистов, спелеологов, а также всем тем, кто работает в экстремальных условиях. Хотя для человека несущего тяжелые сумки, это также актуально.
Сублимированные продукты не требуют специальных условий хранения. При этом не портятся очень долго, главное что бы продукция хранилась без доступа влаги.
Уникальность такой продукции:
— Естественный вкус, цвет и запах исходных продуктов;
— Сохранение более 95% питательных веществ, микроэлементов, витаминов (подтверждено лабораторными исследованиями);
— Рекомендовано для детского и диетического питания;
— Значительное уменьшение веса продукта;
— Длительные сроки хранения;
— Легкость в приготовление, а также отсутствие отходов;
— Отсутствие ароматизаторов, консервантов, красителей и ГМО.
Что из себя представляет технологический процесс сублимационной сушки («наносушки»)?
Фазовый переход лед-пар может быть осуществлен при соблюдении определенных условий в соответствии с фазовой диаграммой для воды. При этом значения парциального давления водяного пара и температуры материала должны находиться ниже соответствующих значений для тройной точки.
Благодаря низкотемпературным условиям сублимационного обезвоживания первоначальные свойства продукта не только сохраняются (летучие биологически активные вещества, первоначальный запах, вкус, цвет), но и улучшаются вследствие концентрации наиболее ценных компонентов.
Сублимационная сушка протекает в три основные стадии:
предварительное замораживание продукта;
удаление из продукта всей замороженной влаги путем сублимации (период постоянной скорости сушки);
удаление части невымороженной (связанной) влаги с повышением температуры до допустимого уровня (период падающей скорости сушки).
Сублимационная сушка лиофилизатор
Одним из интересных физических свойств сушки продуктов является процесс, называемый «сублимацией», позволяющий сохранять все полезные свойства продуктов. Большинство людей, не понимают, что происходит, видя сублимацию в действии, но это уникальное «изменение фаз», при которых вода переходит с состояния льда в пар.
Процесс сублимационной сушки или вымораживание производит превосходные продукты, которые сохраняют свою пищевую ценность.
Основные состояния материи
Сначала немного терминологии по физике. Все вокруг нас состоит из крошечных частиц и находится в пяти состояниях вещества: твердых телах, жидкостях, газах, плазме и конденсатах. Забудьте о последних двух, потому что они выходят далеко за рамки сушки вымораживанием — мы сосредоточимся на первых трех. Вы, вероятно, знакомы со всевозможными твердыми веществами, жидкостями и газами, поэтому давайте перейдем к фазовым изменениям. Изменение фазы — это когда материя из привычного стандартного для нее состояния переходит в другое состояние.
Например, превращение воды в лед является примером замерзания. Это кажется довольно простым, верно? Другими фазовыми изменениями являются испарение, конденсация, плавление, сублимация и осаждение. Единственные два, с которыми вы, вероятно, не знакомы, это сублимация и отложение.
Сублимация — это фазовое изменение, при котором твердое вещество превращается непосредственно в газ, не переходя в жидкость.
Осаждение — обратное сублимации состояние, прямое изменение фазы от газа до твердого тела. Осаждение редко встречается в природной среде, но производство сухого льда непосредственно из углекислого газа является распространенным примером. Обратный процесс, когда сухой лед испаряется непосредственно в углекислый газ, является наиболее известным примером сублимации.
Сублимация в сублимационной сушке
Теперь познакомьтесь с еще одним примером сублимации: сублимационная сушка!
Одним из менее известных качеств воды является то, что она не существует в виде жидкости в присутствии вакуума. В вакууме лед «сублимирует» непосредственно из твердого состояния в пар при комнатной температуре без таяния. Этот процесс чрезвычайно полезен при сушке вымораживанием, потому что он позволяет сушить замороженные продукты непосредственно путем испарения всей воды без ее расплавления. Это также позволяет избежать общей проблемы с плавлением замороженных фруктов и овощей — разрушения клеточной структуры в жидкий продукт. Представим обычную разморозку клубники, после которой она превращается в жидкую кашицеобразную массу.
Сублимационная сушка пропускает фазу плавления и удаляет замороженную воду из замороженных продуктов в газообразной форме, оставляя после себя идеально консервированные продукты.
В сублимационном оборудовании этот процесс обеспечивается с помощью специально сконструированных камер, которые создают вакуумную среду, вызывающую фазовое изменение воды со льда на пар, оставляя после себя идеально высушенные, совершенно неповрежденные кусочки фруктов или овощей. Требуется много навыков и опыта, чтобы совершенно выполнять процесс сублимационной сушки в вакуумной камере. Чтобы все было правильно, и избежать пригорания или иного разрушения пищи следует в точности соблюдать настройки для конкретного вида продуктов. Конечный результат стоит усилий — идеально высушенные фрукты и овощи, с превосходной формой, цветом, вкусом, сохранением витаминов и длительным сроком хранения порадуют вас в любое время года.
Где необходима сублимационная сушка
Основной отраслью применения сублимационной сушки в настоящее время являются производственные процессы для изготовления лекарств, заквасок, экстрактов лекарственных растений, ферментов и других продуктов, где необходимо сохранить все полезные свойства в течение длительного времени. Сохранение лактобактерий, микроорганизмов и биопрепаратов с наивысшим качеством достигается с помощью лиофилизации.
Особенно важно в фармацевтических препаратах то, что из-за минимального содержания влаги в готовом продукте (только до 5%) его можно хранить в течение длительного времени даже при температуре до 25 градусов, что очень важно для лекарств.
В пищевой промышленности продукты, высушенные этим способом, не только сохраняют все полезные вещества, но также способны сохраняться в течение очень длительного времени (до 5 лет), не теряя аромат и вкус даже при изменяющейся температуре в пределах ± 50 ° C. Даже усадка продукта во время сушки минимальна, из-за чего при добавлении воды легко восстановить структуру продуктов, которые приобретают пористую структуру во время сублимации.
Этапы лиофильной/сублимационной сушки
Весь процесс сублимационной сушки делится на три поочередных этапа:
Этап 1. Подготовка продуктов.
Продукт подготавливают к сублимации: промывают, очищают, дезинфицируют и нарезают. Далее кусочки выгружают на специальный лоток и помещают в сушильную камеру.
Этап 2. Замораживание.
На данном этапе в камере создается вакуумная среда, и продукт охлаждается до температуры затвердевания. Чем качественнее будет заморозка (учитывается скорость и глубина промораживания), тем более мелкими получатся кристаллики льда в продуктах, и тем быстрее они после этого преобразуются в пар.
Этап 3. Сублимирование.
На данной стадии происходит медленное нагревание замороженной продукции до точки перехода твёрдой жидкость в состояние пара. После удаления воды высушенную продукцию нужно поместить в герметичную упаковку минимум на двадцать часов.
Именно от точности температур нагрева зависит качество сублимации. Поэтому в сублимационном оборудовании обязательно должны использоваться надежные нагреватели. «ТЕХНОНАГРЕВ» производит плоские ТЭНы разных параметров для всех вариантов сублиматоров.
У нас вы можете купить плоский ТЭН для сублиматора стандартной сборки или заказать нагреватель с индивидуальными параметрами под конкретные требования. Доставка осуществляется по всем регионам России.
Что такое сублимация?
Сублимация, или сублимационная сушка – способ консервации, который максимально сохраняет все полезные вещества и свойства продуктов. Еще она может называться лиофилизация (лиофильная сушка), или возгонка.
Как же происходит процесс сублимации (лиофилизации)?
Если совсем коротко, продукты замораживают до очень низких температур и буквально вымораживают из них воду в вакуумных камерах, затем готовый продукт досушивают уже при плюсовой температуре и герметично упаковывают.
Температура замораживания для разных продуктов разная и варьируется от минус 20 до минус 200 градусов. Заморозка это очень важный этап в сублимационной сушке. Надо максимально быстро достигнуть температуры ниже точки затвердевания продукта, чтобы образовались очень мелкие кристаллы льда, которые не разрушают структуру продукта и проще испаряются.
В вакуумной камере создается пониженное давление, чтобы вода из твёрдого состояния переходила сразу в газообразное, минуя жидкую фазу. Другими словами, лед испаряется из продукта, не превращаясь в воду.
Существует сочетание температуры и давления, которое называется тройная точка – когда вода одновременно находится в твердом, жидком и газообразном состоянии. Сублимация происходит при условиях ниже тройной точки. (да, да название лиофилизированного мороженого взято именно отсюда).
Сублимация, как уже говорилось выше, позволяет сохранить практически все полезные свойства и пищевую ценность продуктов, т.к. при такой сушке не используются высокие температуры, разрушающие некоторые витамины и белки. При этом сублимированные продукты имеют минимально возможную влажность – 2-5%. Никакой другой способ сушки не даст такой маленький процент влажности. А это значит, что сублиматы – самая лёгкая еда, которую можно положить в рюкзак, т.к. в них минимально возможное количество воды.
У сублимированных (лиофилизированных) продуктов есть свои преимущества и недостатки:
Преимущества сублиматов:
Недостатки сублиматов:
Хочется отметить еще один момент, который влияет на стоимость продукта – для сублимации можно использовать ТОЛЬКО сырье высокого качества. Подпорченные овощи, фрукты или постоявший пару дней даже в холодильнике суп после сублимированной сушки будет непригоден для еды.
Подводя итог, можно сказать, что
Остались вопросы? С чем-то не согласны? Пишите ваше мнение в комментариях.
Скоро выйдет статья про менее энергозатратные способы сушки.