نصائح

Lyophilization أو تجميد الأغذية المجففة

Lyophilization أو تجميد الأغذية المجففة

كانت العملية الأساسية لتجميد تجفيف الطعام معروفة لدى الأنكا البيروفية القديمة في جبال الأنديز. التجفيف بالتجميد أو بالتجميد هو التسامي / إزالة المحتوى المائي من الطعام المجمد. يحدث الجفاف تحت فراغ ، مع تجميد المنتج النباتي / الحيواني بقوة خلال العملية. يتم التخلص من الانكماش أو التقليل منه ، وتؤدي نتائج الحفظ شبه المثالية. يستمر الطعام المجفف بالتجميد لفترة أطول من الطعام المحفوظ الآخر وهو خفيف جدًا ، مما يجعله مثاليًا للسفر إلى الفضاء. قام الإنكا بتخزين البطاطس وغيرها من المحاصيل الغذائية على مرتفعات الجبال فوق ماتشو بيتشو. جمدت درجات حرارة الجبل البارد الطعام والماء داخل بخار ببطء تحت ضغط الهواء المنخفض على ارتفاعات عالية.

خلال الحرب العالمية الثانية ، تم تطوير العملية المجففة بالتجميد تجاريًا عندما تم استخدامها للحفاظ على بلازما الدم والبنسلين. يتطلب تجميد التجميد استخدام آلة خاصة تسمى مجفف التجميد ، والتي تحتوي على غرفة كبيرة للتجميد ومضخة تفريغ لإزالة الرطوبة. أكثر من 400 نوع مختلف من الأطعمة المجففة بالتجميد تم إنتاجها تجاريًا منذ الستينيات. مرشحان سيئان لتجفيف التجميد هما الخس والبطيخ لأنهما يحتويان على نسبة عالية جدًا من الماء ويتجمدان بشكل جاف. القهوة المجففة بالتجميد هي أشهر المنتجات المجففة بالتجميد.

تجميد مجفف

شكر خاص إلى توماس أ. جينينغز ، دكتوراه ، مؤلف كتاب لرده على السؤال ، "من اخترع أول تجميد مجفف؟"

"Lyophilization - مقدمة والمبادئ الأساسية ،"

لا يوجد اختراع حقيقي لمجفف التجميد. يبدو أنها تطورت مع مرور الوقت من أداة المختبر التي أشار إليها بنديكت ومانينغ (1905) بأنها "مضخة كيميائية". أخذ Shackell التصميم الأساسي لـ Benedict and Manning واستخدم مضخة فراغ تعمل بالكهرباء بدلاً من إزاحة الهواء باستخدام الإيثر الإيثيلي لإنتاج الفراغ الضروري. لقد كان Shackell هو أول من أدرك أنه يجب تجميد المواد قبل البدء في عملية التجفيف - وبالتالي تجفيف التجميد. لا تكشف الأدبيات بسهولة عن الشخص الذي اتصل أولاً بالمعدات المستخدمة لإجراء هذا النوع من تجفيف "مجفف التجميد". لمزيد من المعلومات حول التجفيف بالتجميد أو بالتجميد ، تتم إحالة واحدة إلى كتابي "Lyophilization -مقدمة والمبادئ الأساسية"أو إلى الإحصاءات التي تظهر على موقعنا.

توماس أ. جينينغز - شركة تكنولوجيز تكنولوجيز

طورت شركة الدكتور جينينغز عددًا من الأدوات التي تنطبق مباشرة على عملية التجميد ، بما في ذلك أداة التحليل الحراري D2 و DTA الحاصلة على براءة الاختراع.

تجميد المجففة التوافه

تم إنتاج القهوة المجففة بالتجميد لأول مرة في عام 1938 ، مما أدى إلى تطوير المنتجات الغذائية المجففة. اخترعت شركة نستله القهوة المجففة بالتجميد ، بعد أن طلبت منها البرازيل المساعدة في إيجاد حل لفائض القهوة. كان يُطلق على منتج القهوة المجففة بالتجميد من نستله Nescafe ، وتم تقديمه لأول مرة في سويسرا. Tasters Choice Coffee ، منتج آخر مشهور بالتجميد المجفف ، مشتق من براءة اختراع صدرت إلى جيمس ميرسر. من 1966 إلى 1971 ، كان ميرسر كبير مهندسي التطوير لدى Hills Brothers Coffee Inc. في سان فرانسيسكو. خلال فترة الخمس سنوات هذه ، كان مسؤولاً عن تطوير قدرة تجفيف مستمرة لشركة هيلز براذرز ، والتي مُنح لها 47 براءة اختراع أمريكية وأجنبية.

كيف تجميد التجفيف يعمل

وفقًا لـ Oregon Freeze Dry ، فإن الغرض من تجميد التجميد هو إزالة المذيب (عادةً الماء) من المواد الصلبة المذابة أو المشتتة. التجفيف بالتجميد هو طريقة للحفاظ على المواد غير المستقرة في المحلول. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام تجفيف التجميد لفصل واستعادة المواد المتطايرة ، ولتنقية المواد. خطوات العملية الأساسية هي:

  1. التجميد: يتم تجميد المنتج. هذا يوفر شرطا ضروريا لتجفيف درجات الحرارة المنخفضة.
  2. فراغ: بعد التجميد ، يتم وضع المنتج تحت فراغ. وهذا يتيح للمذيب المجمد في المنتج أن يتبخر دون المرور عبر الطور السائل ، وهي عملية تعرف باسم التسامي.
  3. الحرارة: يتم تطبيق الحرارة على المنتج المجمد لتسريع التسامي.
  4. التكثيف: تقوم لوحات المكثف المنخفضة الحرارة بإزالة المذيب المتبخر من الغرفة المفرغة عن طريق تحويلها مرة أخرى إلى مادة صلبة. هذا يكمل عملية الفصل.

تطبيقات تجميد الفواكه المجففة في منتجات الحلويات

عند التجفيف بالتجميد ، تتألق الرطوبة مباشرة من الحالة الصلبة إلى البخار ، مما ينتج عنه منتج ذو رطوبة قابلة للتحكم ، ولا حاجة للطهي أو التبريد ، ونكهة طبيعية ولون.