Liofilizatorius – gėrybes paverčia naujos kartos produktais

Turinys

Pastaruoju metu modernaus prietaiso pavadinimas „liofilizatorius“ jau nekelia klausimų daugeliui žmonių, nes vis daugiau namų ūkių jį pritaiko savo reikmėms. Šis įrenginys skirtas įvairias gėrybes (uogas, augalus, mėsą, vaistus ir kitus maisto produktus) džiovinti šalčiu arba įmantriau vadinamu – sublimaciniu džiovinimu. Paprastai tariant, jis sugeba iš produktų ar kitų medžiagų pašalinti vandenį taip, kad išlaikytų jų formą, spalvą, skonį, maistingumą ir veikliąsias medžiagas. Pasidomėkime, kokie liofilizatoriai tinkamiausi naudoti namuose ar didesnio ūkio, smulkaus verslo poreikiams.

Liofilizatoriaus struktūra ir specifikacijos

Liofilizavimo ar šalto džiovinimo prietaisas esti įvairaus dydžio, siekiančio nuo kelių litrų talpos mikrobangų krosnelės pavidalo iki milžiniškos kelių tūkstančių litrų talpos dėžės. Žinoma, pastarieji naudojami didžiulėse pramonės įmonėse ir gamyklose, todėl šį kartą orientuosimės į labiau ranka pasiekiamus įtaisus.

Nors ir varijuoja liofilizatoriaus dydžiai, tačiau veikimo principas ir sandara yra vienoda tokio tipo prietaisuose. Visų pirma, juos sudaro džiovinimo kamera – hermetiška talpa (dažniausiai nerūdijančio plieno dėžė su durelėmis), kurioje dedami maisto produktai. Jos viduje yra lentynos, dažnai su šildymo plokštelėmis. Toliau prietaiso šaldymo sistemą sudaro kompresorius, garintuvas ir kondensatorius, kurie užšaldo produktus iki -30 °C – -50 °C ar net žemiau.

Dar reikalingi tokie prietaisai kaip vakuumo siurblys (iš kameros ištraukia orą, kad ledo kristalai galėtų sublimuotis tiesiai į garus) bei kondensatorius (ledo gaudyklė), kur atšaldytoje talpoje sugauti garai vėl virsta ledu.

Be abejo, džiovinimo užduotis valdysite per valdymo bloką, kuriame nustatomas džiovinimo režimas: užšaldymo trukmė, lentynų temperatūra, vakuumo stiprumas, procesų laikas.

Liofilizatorius galima įvairiai skirstyti ir kategorizuoti pagal:

paskirtį ir naudojimo sritį yra buitiniai, laboratoriniai, pilotiniai ir pramoniniai
džiovinimo kamerų konstrukciją skirstomi į lentyninius, buteliukų/ampulių tipo, rotaciniai ir tuneliniai/konvejeriniai
šaldymo principą žinomi kompresoriniai bei skystojo azoto pagrindu
ir automatizacijos lygį: rankinio valdymo, automatiniai, pilnai automatizuoti pramoniniai.

Kaip veikia liofilizatorius?

Trumpai tariant, liofilizatorių galima įsivaizduoti kaip šaldiklį su siurbliu ir protingu kompiuteriu, kuris leidžia vandenį iš maisto „ištraukti“ švelniausiu būdu. Jame džiovinimas šalčiu vyksta keliais etapais:

Užšaldymas – produktas užšaldomas itin žemoje temperatūroje.
Sublimacija – vakuume ledas virsta garais, aplenkdamas skystąją fazę.
Džiovinimas – išgarintas vanduo pašalinamas, o likusi struktūra išlieka beveik nepakitusi.

Jau turint liofilizotorių namų ūkyje ir norint sausai išdžiovinti maisto produktus, procesas apima ne tik liofilizatoriaus darbą, bet ir aptarnautojo žingsnius:

Pakrovimas – supjaustytas, paruoštas maistas sudedamas į padėklus arba indelius.
Užšaldymas – kamera atšaldoma iki maždaug -40 °C, kol visas vanduo maisto viduje pavirsta ledu.
Vakuumo sukūrimas – vakuuminis siurblys sumažina slėgį iki kelių Pa.
Sublimacija – lentynos po truputį pašildomos, ledas ima garuoti (sublimuotis) tiesiai į dujas. Garai nusėda kondensatoriuje kaip ledas.
Antrinis džiovinimas – pašalinami likę drėgmės lašai, kol produktas tampa beveik visiškai sausas (drėgmė 1–5 %).
Iškrovimas ir sandėliavimas – produktai supakuojami į sandarius maišelius, dažnai su deguonies absorbentais.

Liofilizatorius: struktūra ir jo veikimo schema

Kaip pritaikomas liofilizatorius buityje ir ūkyje?

Liofilizatorius tampa tikru išsigelbėjimu, kai norima maisto atsargas, gėrybes ir derlių paversti ilgo galiojimo produktais, išlaikant maistines medžiagas, vitaminus, net jų kvapą. Jo panaudojimas ir pritaikymas beribis, o šaltai džiovinti galima:

uogas, vaisius, daržoves, net paruoštus patiekalus. Tokiu būdu gaunamas lengvas, traškus ir itin ilgai išsilaikantis maistas, tinkantis žygiams, kelionėms ar atsargų laikymui.
vaistažoles ir prieskonius – išlaikomas ne tik kvapas, bet ir aktyviosios medžiagos.
paruošti ilgai išsilaikantį, sveikesnį maistą naminiams gyvūnams.

Platesnės pramonės šakos, tokios kaip farmacija, biotechnologijos, maisto pramonė ar kosmetika liofilizuoja visai kitokios kategorijos produktus. Pavyzdžiui, injekcinius vaistus, vakcinas, probiotikus, fermentus, mikroorganizmų kultūras, baltymus, fermentus, užkandžius (uogos šokolade, sriubos, kavos granulės). Netgi naudojamas kultūrinių vertybių išsaugojimui sublimuojant senovines knygas, geologinius radinius ir kita. Tai įrodo, kad liofilizacija yra labai universalus, patikimas būdas gauti stabilius, ilgo galiojimo produktus ir preparatus.

Liofilizatorius: su juo gaminami šaltyje džiovinti produktai

Patarimai, kaip išsirinkti liofilizatorių

Pasiruošę žingsniui įsigyti liofilizatorių, verta atkreipti dėmesį į rekomendacijas, kaip išsirinkti tinkamiausią savo poreikiams.

Pirmiausia jus dominti turėtų prietaiso talpa, tiksliau sakant, kameros dydis ir padėklų kiekis. Numatykite, kiek produkto bus galima įdėti vienu ciklu (kg ar litrais), orientuodamiesi kad smulkiam verslui ar ūkiui naudinga turėti bent 5–10 kg talpos modelį.

Labai svarbi ir užšaldymo temperatūra. Kokybiški modeliai pasiekia –40 °C iki –50 °C, tačiau kuo žemesnė temperatūra pasiekiama, tuo geriau. Tai svarbu, kad ledas kristalizuotųsi smulkiai, o maistas neiškristalizuotų ląstelių sienelių.

Geras vakuumas lemia greitesnį ir švaresnį sublimacijos procesą, todėl atkreipkite dėmesį ir į vakuumo stiprumą (slėgį). Paprastai jis esti 10–100 Pa (0,1–1 mbar).

Įprastai liofilizatorius dirba nuo 12 iki 36 val. (priklauso nuo produkto tipo), todėl, jei ciklo trukmė pateikia trumpesnė – verta patikrinti, ar neaukojama produkto kokybė.

Kai kuriuose modeliuose esančios reguliuojamai šildomos lentynos leidžia tiksliau valdyti sublimaciją ir antrinį džiovinimą, todėl ši funkcija laikoma neabejotinu privalumu.

Kondensatoriaus pajėgumas nurodo, kiek vandens (ledo) gali sukaupti vieno ciklo metu (pvz., 3–6 litrai). Vadinasi, jei kondensatorius per mažas, ciklas nutrūks arba nebus efektyvus.

Svarbu įvertinti elektros sąnaudas, ypač jei džiovinama dažnai, bet tipiškai sueikvojama 1,5–2,5 kW darbo metu.

Žinokite, kad liofilizatoriai esti gana triukšmingi (vakuumo siurblys ir kompresorius gali skleisti 60–70 dB). Todėl ekspertai pataria šiuos prietaisus įtaisyti tokiose vietose, kaip garažas, sandėliukas, rūsys.

Darbą palengvina išmani ir lengvai valdoma valdymo sistema. Patogiau, kai prietaise įdiegtos automatinės programos pagal produktą (vaisiams, mėsai, daržovėms).

Kodėl naudinga turėti liofilizatorių buityje ir ūkyje?

Mėgautis liofilizuotu maistu, užsiimti smulkiu verslu ar teikti liofilizavimo paslaugas gali būti palanku dėl kelių liofilizatoriaus ir šaltyje džiovintų medžiagų privalumų:

Ilgas galiojimo laikas – produktai gali išsilaikyti 10–20 metų sandariuose maišeliuose.
Išlaikoma kokybė – spalva, skonis, kvapas, vitaminai bei mineralai išlieka beveik nepakitę.
Lengvumas – džiovinti produktai būna itin lengvi, patogu laikyti ar pasiimti į žygius.
Be konservantų – nereikia pridėti cukraus, druskos ar cheminių priedų.
Universalumas – galima džiovinti vaisius, daržoves, mėsą, pilnus patiekalus, vaistažoles, net naminį augintinių maistą.
Pridėtinė vertė – paprastas produktas tampa aukštos kokybės užkandžiu, kurio kaina rinkoje daug didesnė. Liofilizuoti galima ir nekondicines gėrybes, kurios smulkiajam verslui rinkoje neturėtų pasisekimo.
Sezoniškumo išlyginimas – galima realizuoti derlių ištisus metus, o ne tik derliaus metu.
Transportavimo patogumas – liofilizuoti produktai lengvi, nesugenda ir nereikalauja šaldymo grandinės.
Išskirtinumas rinkoje – galimybė pasiūlyti inovatyvius produktus (liofilizuotos uogos šokolade, sriubos milteliai, probiotikai).
Maža konkurencija (ypač Lietuvoje ar Baltijos šalyse) – dar gana nauja sritis, suteikia nišos pranašumą.

Trūkumai, dėl kurių liofilizatorius kelia nepatogumų

Be abejo, liofilizatorių turėti – ne kiekvieno kišenei, nes jo išmanią technologiją pagrindžia didelė kaina. Net mažiausi modeliai kainuoja nuo 2 500–6 000 €, o smulkiam ūkiui gali tekti įsigyti galingesnį modelį, į kurį investuoti tektų 10 000–50 000 € ir daugiau. Tai savo ruožtu kelia energijos sąnaudas, kur vienas ciklas gali pareikalauti 20–40 kWh elektros. Smulkaus verslo atstovai gali susidurti su ribotu našumu, nes net didesni modeliai per parą išdžiovina tik keliasdešimt kilogramų. Be to, liofilizatorių pasiūla šiai dienai labai ribota, ypač mažos talpos prietaisų.

Nepaisant techninių ir ekonominių niuansų, reikia atsižvelgti ir į tokius minusus, kaip:

ilgas džiovinimo procesas (vieno ciklo trukmė 12–36 val.),
aparato keliamas triukšmas (kompresorius ir vakuuminis siurblys veikia gana garsiai 60–70 dB),
reguliarus technikos priežiūros poreikis – keisti vakuumo siurblio alyvą, valyti kondensatorių.

Šaltiniai:

Liofilizatorius – naujos kartos prietaisas maistui konservuoti. Ką būtina žinoti prieš įsigyjant buityje ar ūkyje?