Dondurarak Kurutma Kullanım Alanları
Dondurarak kurutma, daha yüksek sıcaklıklar kullanan diğer dehidrasyon yöntemlerine göre maddeye daha az zarar verir. Isıya duyarlı besin faktörleri, kurutma amaçlı ısıl işlem uygulanan işlemlere göre işlemde daha az kaybolur. Dondurarak kurutma, genellikle kurutulan malzemenin büzülmesine veya sertleşmesine neden olmaz. Ek olarak, tatlar, kokular ve besin içeriği genellikle değişmeden kalır ve bu da işlemi gıdaların korunması için popüler hale getirir. Ancak, süblimleşme yeteneğine sahip tek kimyasal su değildir ve asetik asit (sirke) ve alkoller gibi diğer uçucu bileşiklerin kaybı istenmeyen sonuçlara yol açabilir.
Dondurularak kurutulmuş ürünler, işlem mikroskobik gözenekler bıraktığı için çok daha hızlı ve kolay bir şekilde yeniden sulandırılabilir (yeniden yapılandırılabilir). Gözenekler, yerlerinde boşluklar veya gözenekler bırakarak süblimleşen buz kristalleri tarafından oluşturulur. Bu, özellikle farmasötik kullanımlar söz konusu olduğunda önemlidir. Dondurarak kurutma, bazı ilaçların raf ömrünü uzun yıllar uzatmak için de kullanılabilir.
Yiyeceklerin Dondurularak Kurutulması
Gıda endüstrisinde dondurarak kurutmanın birincil amacı, gıdanın kalitesini korurken raf ömrünü uzatmaktır. Dondurarak kurutmanın, tüm kurutma teknikleri arasında en yüksek gıda kalitesiyle sonuçlandığı bilinmektedir. Çünkü yapısal bütünlük, aromaların korunmasıyla birlikte korunur. Dondurarak kurutma pahalı olduğu için ağırlıklı olarak değeri yüksek ürünlerde kullanılır. Yüksek değerli dondurularak kurutulmuş ürünlere örnek olarak, sınırlı mevcudiyetleri nedeniyle mevsim meyveleri ve sebzeler, kahve ve askeri rasyonlar, astronotlar, kozmonotlar veya yürüyüşçüler için kullanılan yiyecekler.
Meyveler
Konvansiyonel dehidrasyon ile, yapıları çok hassas olduğundan ve yüksek düzeyde nem içerdiğinden, meyvelerin kalitesi düşebilir. Çileklerin dondurularak kurutulduğunda en yüksek kaliteye sahip olduğu bulundu; renk, lezzet ve yeniden hidratlanma kabiliyetini korur.
İlaç ve Biyoteknoloji
Biyolojikler ve diğer enjekte edilebilirler gibi ürünlerin raf ömrünü artırmak için sıklıkla dondurarak kurutma işlemi uygulanır. Malzemeden suyu uzaklaştırarak ve malzemeyi bir cam şişede kapatarak , malzeme kolayca saklanabilir, nakledilebilir ve daha sonra enjeksiyon için orijinal formuna yeniden oluşturulabilir. Farmasötik endüstrisinden bir başka örnek, avantajı daha az eksipiyan ve ayrıca hızlı emilen ve kolayca uygulanan bir dozaj formu olan tabletler veya gofretler üretmek için dondurarak kurutma kullanılır.
Dondurularak kurutulmuş farmasötik ürünler, şişelerde ve daha yakın zamanda bir hasta tarafından kendi kendine tatbikat için önceden doldurulmuş şırıngalarda sulandırma için liyofilize tozlar olarak üretilir.
Liyofilize biyolojik ürünlerin örnekleri arasında canlı kızamık virüsü aşısı, tifo aşısı ve kombine meningokokal polisakkarit aşı grupları A ve C gibi birçok aşı yer alır. Diğer dondurularak kurutulmuş biyolojik ürünler arasında antihemofilik faktör VIII , interferon alfa , anti-kan pıhtısı ilacı streptokinaz ve yaban arısı zehiri alerjenik özü bulunur.
Bakım noktası teşhisi ve biyo-üretim gibi hücresiz biyoteknoloji uygulamalarını destekleyen hücre özleri de oda sıcaklığında depolama altında stabiliteyi artırmak için dondurularak kurutulur.
Probiyotiklerin kuru tozları genellikle laktik asit bakterileri ve bifidobakteriler gibi canlı mikroorganizmaların toplu olarak dondurularak kurutulmasıyla üretilir.
Kahve
Kahve, kavurma sırasında Maillard reaksiyonu nedeniyle oluşan aroma ve aroma niteliklerini içerir ve dondurarak kurutma ile korunabilir. Oda sıcaklığında kurutma, sıcak havada kurutma ve güneşte kurutma gibi diğer kurutma yöntemleriyle karşılaştırıldığında, dondurularak kurutulan Robusta kahve çekirdekleri, lösin, lizin ve fenilalanin gibi daha yüksek miktarlarda esansiyel amino asitler içerir. Tada önemli ölçüde katkıda bulunan esansiyel olmayan birkaç amino asitleri korur.
Böcekler
Dondurarak kurutma, böcekleri tüketim amacıyla korumak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Dondurularak kurutulmuş böceklerin tamamı egzotik evcil hayvan yemi, kuş yemi, balık yemi olarak ve giderek artan şekilde insan tüketimi için satılmaktadır. Toz halinde dondurularak kurutulmuş böcekler, hayvan yemlerinde protein bazı olarak ve bazı pazarlarda insan kullanımı için bir besin takviyesi olarak kullanılmaktadır. Çiftlikte yetiştirilen böcekler, genellikle tarla ürünlerinden hasat edilen çekirgelerin durumu dışında, yabani böceklerin toplanmasına karşı yukarıda belirtilen tüm amaçlar için kullanılır.
Teknoloji Endüstrisi
Kimyasal sentezde , ürünler daha kararlı hale getirmek için dondurularak kurutulur veya sonraki kullanım için suda daha kolay çözülür.
Biyo-ayırmalarda, dondurarak kurutma, solventleri etkin bir şekilde uzaklaştırabildiğinden, geç aşama saflaştırma prosedürü olarak da kullanılabilir. Ayrıca, bir filtrasyon membranı tarafından çıkarılamayacak kadar küçük moleküler ağırlıklı maddeleri konsantre etme yeteneğine sahiptir.
Dondurarak kurutma nispeten pahalı bir işlemdir. Ekipman, diğer ayırma işlemleri için kullanılan ekipmandan yaklaşık üç kat daha pahalıdır ve yüksek enerji talepleri, yüksek enerji maliyetlerine yol açar. Ayrıca dondurarak kurutma da uzun bir işlem süresine sahiptir, çünkü malzemeye çok fazla ısı eklenmesi erimeye veya yapısal deformasyonlara neden olabilir. Bu nedenle, dondurarak kurutma genellikle proteinler , enzimler gibi ısıya duyarlı malzemeler için ayrılmıştır. Mikroorganizmalar ve kan plazması, prosesin düşük çalışma sıcaklığı , bu ısıya duyarlı ürünlerde minimum hasara yol açar.
Nanoteknolojide , dondurarak kurutma, normal termal buharlaştırma kurutması sırasında kılcal kuvvetlerden kaynaklanan agregasyonu önlemek için nanotüp saflaştırması için kullanılır.
NASA ve Askeri Erzak
Yeniden yapılandırılmış gıda hacmi başına hafif olması nedeniyle, dondurularak kurutulmuş ürünler, askeri rasyonlar veya astronot yemekleri olarak yürüyüşçüler için popüler ve uygundur. Aynı ağırlıktaki ıslak yiyeceklere kıyasla daha fazla miktarda kurutulmuş yiyecek taşınabilir. Yaş mama yerine dondurularak kurutulmuş gıdalar istenirse su ile kolayca rehidre edilebilir ve kurutulmuş ürünün raf ömrü taze veya ıslak ürüne göre daha uzun olduğundan yürüyüşçüler, askeri personel veya astronotlar tarafından yapılan uzun yolculuklar için idealdir.
