Nuolat plečiantis liofilizuotų maisto produktų asortimentui dažnam jų išvaizda, o paragavus – skonis ir kvapas kelia nuostabą. Intensyvaus skonio ir kvapo, išlaikę vertingas medžiagas, formą, tūrį ir spalvą, iki dešimt kartų lengvesni, purūs, netikėtai traškūs maisto produktai stebina ir kaina.
Apie ne tik maisto pramonėje naudojamą liofilizavimo technologiją, išskirtines savybes ir santykinai aukštas produktų kainas lemiančią specifiką pasakoja Vytauto Didžiojo universiteto Žemės ūkio akademijos (VDU ŽŪA) docentė dr. Aurelija Paulauskienė.
Intensyvesnis skonis ir kvapas, traški tekstūra
Mokslininkė pastebi, kad dažniausiai liofilizuojami produktai, kurių sudėtyje yra aplinkos poveikiui jautrių, lakių komponentų, biologiškai vertingų medžiagų. „Mokslinių tyrimų rezultatai rodo, kad naudojant šią technologiją, išsaugoma daugiau nei 95% maistinių junginių – vitaminų, fermentų ir kitų biologiškai aktyvių junginių. Be to, išlaikoma pradinė produkto forma, tūris, 8–10 kartų sumažėja produktų masė, gaunama specifinė traški tekstūra“, – šalčiu džiovintų produktų pranašumus vardija doc. dr. A. Paulauskienė ir atkreipia dėmesį, kad liofilizuoti galima beveik visus maisto produktus: mėsą, žuvį, pieno produktus, vaisius, uogas, daržoves, žoleles.
Paragavus liofilizuotų produktų dauguma atkreipia dėmesį į intensyvesnį skonį. Pasak mokslininkės, liofilizuotų produktų skonio savybės išryškėja dėl vandens išgarinimo. „Visos maistinės medžiagos susikoncentruoja, kai išgaruoja drėgnis. Jeigu šviežioje žaliavoje yra daug vitamino C, pavyzdžiui, aktinidijų vaisiuose, tuomet liofilizuotos aktinidijos bus labai rūgščios. Tačiau jeigu uogos ar vaisiai yra jau sunokę, juose daug natūralių cukrų, tokie liofilizuoti produktai gali atrodyti ir saldesni, nei neapdoroti“, – atskleidžia VDU Žemės ūkio akademijos mokslininkė.
Liofilizuojami ir pažeisti dokumentai, vakcinos, bakterijų kultūros
Dažniausiai liofilizavimas siejamas su maisto džiovinimu šaltyje, tačiau mokslininkė atskleidžia, kad jis pasitelkiamas ir įvairių kitų produktų konservavimui. „Technologija naudojama ne tik maisto produktų džiovinimui, liofilizuojamos bakterijų kultūros, vandens pažeisti dokumentai, audinių preparatai, taip pat ir terapiniai produktai, tokie kaip vakcinos, vaistai, antikūnai, baltymai. Gaminama tirpi kava ir arbata“, – pasakoja doc. dr. A. Paulauskienė.
„Džiovinimą šalčiu 1906 m. išrado Jacques-Arsene d’Arsonval Paryžiaus koledže. Vėliau, per Antrąjį pasaulinį karą procesas buvo pritaikytas kraujo serumui išsaugoti. 1950-aisiais pradėtas pramoninis maisto produktų džiovinimas šalčiu. „Mordor Intelligence“ duomenimis, pasaulinė šalčiu džiovinto maisto rinka kasmet auga 7,4%. Šiaurės Amerika užima didžiausią pasaulinės liofilizuotų produktų rinkos dalį – 35%. Pietų Amerikos, Azijos ir Ramiojo vandenyno šalys yra greičiausiai augančios rinkos“, – pastebi doc. dr. A. Paulauskienė.
Mokslininkė atskleidžia, kad nuolat tobulėjant technologijoms liofilizavimo įranga jau siūloma ne tik pramonės įmonėms ar laboratorijoms. Rinkoje jau yra ir buitinių liofilizatorių, bet įranga išlieka brangi. „Kaina aukšta, nes liofilizatoriuje atliekami skirtingi procesai: šaldoma, po to džiovinama. Kameroje turi susidaryti vakuumas, todėl ji turi būti labai sandari ir pagaminta iš atsparių medžiagų. Tam naudojamas nerūdijantis metalas. Be to, procesas yra pakankamai ilgas, gali užtrukti ir 5 dienas. Visiems produktų apdorojimo procesams reikalinga elektros energija“, – apie liofilizatorių specifiką, lemiančią aukštą įrangos ir liofilizuotų produktų kainą, kalba VDU Žemės ūkio akademijos mokslininkė.
Kelias dienas trunkantis procesas reikalauja atidumo
Docentė dr. A. Paulauskienė pasakoja, kad liofilizacija vadinama džiovinimu šaltyje, nes produktas pirmiausia užšaldomas ir tada džiovinamas vakuume, siekiant padidinti stabilumą, sumažinti oksidacijos ir skilimo poveikį bei pailginti produkto galiojimo laiką. Liofilizacijos procesą sudaro 3 etapai: šaldymas, galintis trukti kelias valandas, po jo – pirminis ir antrinis džiovinimai, trunkantys kelias dienas.
„Pirmiausia produktai užšaldomi žemoje temperatūroje, rekomenduojama -25 °C ir žemesnė temperatūra, kad juose esantis vanduo suformuotų ledo kristalus ir sudarytų vientisą struktūrą, išlaikytų produkto formą. Šis etapas daro didelę įtaką visam procesui, nes nuo jo priklauso ledo kristalų struktūra (forma ir dydis), taigi ir laikas, per kurį vyksta kiti džiovinimo etapai. Užšaldymo procesas turi būti greitas, kad susidarytų maži ledo kristalai ir vientisa struktūra“ – atskleidžia doc. dr. A. Paulauskienė.
Antrasis etapas – užšaldyto produkto pirminis džiovinimas, kai šaldant susidarę ledo kristalai pašalinami sublimacijos būdu. „Sublimacija – cheminio elemento arba cheminio junginio virtimas dujomis tiesiogiai iš kietosios agregatinės būsenos, praleidžiant tarpinę skysčio fazę. Kad produktas neprarastų formos, proceso metu kontroliuojamas vakuumo kameroje susidaręs slėgis, džiovinimo temperatūra ir laikas. Pasibaigus pirminiam džiovinimui, trunkančiam nuo 25% iki 45% viso džiovinimo laiko, produkte vis dar gali būti nuo 15% iki 20% nesušalusio, surišto, vandens, kuris pašalinamas antrinio džiovinimo metu“, – pasakoja doc. dr. A. Paulauskienė.
Mokslininkė pastebi, kad trečiasis liofilizavimo etapas gali užtrukti ilgiausiai, nes surištas vanduo pašalinamas lėčiau nei laisvas – antrinio džiovinimo metu vakuume nuolat keliama temperatūra siekiant suaktyvinti vandens desorbciją ir pasiekti reikiamą drėgmės kiekį produkte.
„Išgarinus vandenį iš produkto ląstelių, dėl porėtumo liofilizuoti produktai turi didesnį paviršiaus plotą ir labai greitai rehidratuojasi – traukia drėgnį. Dėl to jie turi būti laikomi sandarioje, pageidautina, neskaidrioje taroje, nes veikiami ultravioletinių spindulių skyla augalinių produktų pigmentai ir kiti junginiai. Taip supakuoti produktai gali būti laikomi kambario temperatūroje ilgą laiką“, – apie liofilizuotų produktų saugojimą kalba doc. dr. A. Paulauskienė.
Vitaminų liofilizuojant išlieka tiek pat kaip ir greitai užšaldytuose produktuose
Paklausus, ar galima lyginti šaldant ir džiovinant šalčiu liekančių vitaminų ir kitų naudingų medžiagų koncentraciją, mokslininkė atkreipia dėmesį, kad šaldymas taip pat yra puikus produktų konservavimo būdas, padedantis išsaugoti vitaminus.
„Svarbiausia, kad produktai, ypač augalinės kilmės, pavyzdžiui, vaisiai, uogos ir daržovės būtų užšaldomi greitai. Tai pasiekti galima šaldant mažus žaliavos kiekius -25°C temperatūroje. Laikyti užšaldytą žaliavą galima ir -15°C šaltyje. Didžiausi vitaminų, ypač vitamino C nuostoliai susidaro žaliavos pirminio paruošimo metu, pavyzdžiui, pjaustant, smulkinant, ilgiau laikant supjaustytą žaliavą, nes vitaminas C skyla deguonies aplinkoje. Taip pat ir atšildant sušaldytus augalinius produktus“, – pasakoja doc. dr. A. Paulauskienė.
Liofilizuotuose produktuose lieka beveik tiek pat vitamino C, kaip ir sušaldytuose. Tik liofilizavimo proceso metu išgarinus iš produktų vandenį, jo lieka iki 7–8%, kai šviežiuose vaisiuose, uogose ir daržovėse – 75–95%. Visų maistinių junginių koncentracija padidėja. Bet perskaičiavus vitaminų kiekius į natūralų produktų drėgnį, gautume, kad liofilizuotuose produktuose vitaminų, ypač vitamino C, kiekis šiek tiek sumažėja, lyginant su užšaldytais“, – šaldymo ir liofilizavimo metu išliekančių vitaminų koncentraciją lygina doc. dr. A. Paulauskienė ir reziumuodama atkreipia dėmesį, kad liofilizuoti produktai išlieka patrauklūs dėl išlaikomos formos, tūrio, traškios tekstūros, intensyvaus kvapo ir skonio, paprasto sandėliavimo.
