Liofilizirana živila in več kot 700 let naravnega shranjevanja

Liofilizacija odstranjuje vodo, hkrati pa ohranja večino prvotnega okusa, videza in hranilne vrednosti hrane.

Liofilizirana hrana je cenjena zaradi dolgega roka trajanja, nizke teže ter zmožnosti ohranjanja okusa in hranilne vrednosti. Postopek liofilizacije, ki stoji za njo, obstaja že več kot 700 let.

Kako so Inki reševali problem dolgotrajnega shranjevanja hrane

V ozadju liofilizacije je preprost princip: voda v obliki ledu iz zamrznjenega živila neposredno sublimira. Nič novega – to so izkoriščali že Inki. Perujski Inki so krompir in druge pridelke ohranjali tako, da so jih odlagali na visoka območja Andov, na primer v okolici Machu Picchuja.

To okolje z nizkim zračnim tlakom in nizkimi temperaturami lahko štejemo za prvi "liofilizator". Hrana je tako ostala dlje časa obstojna. Brez soli. Brez konzervansov. Brez dodatkov oz. aditivov.

Kaj pravzaprav je liofilizacija?

Liofilizacija je kontroliran proces sušenja, ki poteka v več fazah:

Freeze-drying technician inspecting food during the freeze-drying process.

zamrzovanje: živilo se hitro zamrzne na –20 do –80 °C (odvisno od vrste živila in tehnologije),

primarno sušenje (sublimacija): pri znižanem tlaku led v živilu neposredno prehaja iz trdnega v plinasto stanje, brez vmesne tekoče faze,

sekundarno sušenje (desorpcija): odstrani se preostala vezana voda v živilu.

The process may take several hours or several days. Because the food is not exposed to high temperatures, much of its nutritional value, aroma, colour and structure can be preserved. Final moisture content is typically very low, usually around 1–5%, which contributes to a long shelf life when products are packaged in materials that protect against oxygen, moisture and light.

Postopek traja več ur do nekaj dni. Ker živilo ni izpostavljeno visokim temperaturam, se v veliki meri ohranijo hranilne snovi, aroma, barva in oblika. Končna vsebnost vlage v živilu je običajno nizka (približno 1-5%), kar vpliva na daljšo obstojnost izdelka – ki se ga pakira v embalažo, neprepustno za kisik, vlago in svetlobo.

Pri takem načinu sušenja živila ohranijo skoraj vse lastnosti svežega živila – hranilne snovi, okus in videz – česar z drugimi tehnikami sušenja ne moremo doseči. Liofilizirano živilo je izredno lahko in ima ob pravilnem shranjevanju brez dostopa kisika, vlage in svetlobe izjemno dolg rok trajanja.

Liofiliziran izdelek je lahek, porozen in krhek ter ga je mogoče enostavno rehidrirati z dodajanjem vode.

Freeze-dried ni isto kot dehidrirano ali posušeno

V angleščini za liofilizacijo uporabljamo izraz freeze-dried – zamrznjeno sušeno. Liofilizirana živila se bistveno razlikujejo od dehidriranih oziroma klasično sušenih živil, pri katerih se voda odstranjuje s pomočjo povišane temperature.

Pri dehidraciji oziroma sušenju lahko zaradi delovanja toplote pride do večjih sprememb v sestavi živila, zlasti di delne razgradnje toplotno občutljivih hranil (predvsem vitaminov), sprememb v aromi, barvi in zunanjem izgledu.

Nasprotno pa liofilizacija poteka pri nizkih temperaturah in znižanem tlaku, zato v večji meri ohranja hranilne snovi ter senzorične lastnosti živila. Vendar je tak postopek tehnološko zahtevnejši, časovno daljši in praviloma dražji.

Liofilizacija (freeze-dried)

Postopek
zamrzovanje + sublimacija

Hranila
večinoma ohranjena

Aroma in barva
večinoma ohranjeni

Čas in stroški
daljši, višji

Rok trajanja
daljši (ob ustreznem shranjevanju)

Rezultat
spremenjena porozna struktura, videz in lastnosti bližje izvorni surovini

Dehidracija (dried)

Postopek
sušenje s toploto

Hranila
delno razgrajena

Aroma in barva
pogosto spremenjena

Čas in stroški
krajši, nižji

Rok trajanja
praviloma krajši

Rezultat
spremenjena struktura, zmanjšana rehidracijska sposobnost in spremenjene senzorične lastnosti

Zgodovina liofilizacije in razvoj prvih naprav

Prvi pomembnejši znanstveni premik je v 80. letih 19. stoletja dosegel Richard Altmann, ki je razvil liofilizacijo tkiv za histološke raziskave.

Leta 1906 sta Jacques-Arsène d'Arsonval in Frédéric Bordas izdelala prvi sodobni laboratorijski liofilizator, leta 1909 pa je Leon Shackell postopek izboljšal z električno vakuumsko črpalko – pred tem so znižan tlak dosegli z izparevanjem dietil etra oz. etoksi etana, kar je omogočalo le omejeno in manj natančno uravnavanje procesnih pogojev.

Liofilizacija v medicini in reševanju življenj

The major breakthrough for freeze-drying occurred during World War II. Scientists Howard Walter Florey and Ernst Boris Chain used freeze-drying to stabilise penicillin and blood plasma. This made it possible to transport critical medical supplies to distant battlefields without the need for continuous refrigeration. Pravi preboj liofilizacije se je zgodil med drugo svetovno vojno, ko sta zdravnika Howard Walter Florey in Ernst Boris Chain postopek uporabila za stabilizacijo penicilina in krvne plazme, kar je omogočilo transport dragocenih medicinskih pripravkov do oddaljenih bojišč brez hladne verige.

Od astronavtov do vsakdanje uporabe

Po drugi svetovni vojni je liofilizacija dobila širšo uporabo.

Zaradi nizke mase izdelkov, dolge obstojnosti brez hladne verige ter enostavne in hitre priprave je postala standard za hrano za astronavte.

V komercialni živilski industriji se je začela uporabljati v 60. letih – najprej pri instant kavi, nato pri sadju, zelenjavi in prigrizkih.

Danes so na voljo okusni liofilizirani obroki – od zajtrkov in juh do glavnih jedi in sladic.

Ko na embalaži preberete freeze-dried, to ni marketinško sporočilo, temveč opis postopka, ki ima za seboj več kot 700 let zgodovine.

Kdo se odloča za liofilizirano hrano?

Liofilizirani obroki predstavljajo praktično rešitev za vse, ne le za posameznike z aktivnim življenjskim slogom.

Kot so alpinisti, vzdržljivostni športniki, pohodniki in kampisti. Njihova prednost je nizka masa ter dolga obstojnost, brez potrebe po vzdrževanju hladne verige.

Priprava je enostavna in hitra, saj običajno zahteva le dodatek vroče vode - ki se običajno doda kar v embalažo. Po kratkem času rehidracije je obrok pripravljen za uživanje, pri čemer se v veliki meri ohranijo njegove senzorične in hranilne lastnosti.

O avtorju

Eva Grohar Gros je predavateljica in koordinatorka praktičnega izobraževanja na BIC Ljubljana, eni vodilnih izobraževalnih ustanov v Sloveniji na področju živilstva, gostinstva in turizma. Njen strokovni rad je osredotočen na živilsko tehnologijo, metode predelave hrane in tehnike konzerviranja živil.

Pogosto zastavljena vprašanja

Kaj je liofilizirana hrana?

Liofilizirana hrana je hrana, konzervirana s pomočjo liofilizacije – postopka, pri katerem se voda odstrani s sublimacijo pod pogoji nizkega tlaka in nizke temperature.

Ali je liofilizirana hrana zdrava?

Liofilizacija na splošno ohrani večino prvotne hranilne vrednosti, okusa, barve in strukture hrane.

Kakšna je razlika med liofilizirano in dehidrirano hrano?

Liofilizacija odstranjuje vodo s sublimacijo, medtem ko dehidracija odstranjuje vodo s pomočjo toplote. Liofilizirana hrana običajno ohrani več svojih prvotnih lastnosti.

Kako dolgo zdrži liofilizirana hrana?

Pri pravilnem pakiranju in shranjevanju stran od kisika, vlage in svetlobe lahko liofilizirana hrana ostane uporabna več let.

Zakaj je liofilizirana hrana dražja?

Liofilizacija zahteva specializirano opremo, okolje z nizkim tlakom, nizke temperature in bistveno daljši čas predelave v primerjavi s klasičnimi metodami sušenja.