Bekukan Pengeringan dan Cara Kerjanya

Proses dasar makanan pengeringan beku diketahui oleh suku Inca Peru kuno di Andes. Pengeringan beku, atau liofilisasi, adalah sublimasi (penghilangan) kandungan air dari makanan beku. Dehidrasi terjadi di bawah vakum dan menyebabkan tanaman atau produk hewani membeku selama proses. Penyusutan dihilangkan atau diminimalkan, dan hasil pengawetan yang hampir sempurna. Makanan kering-beku bertahan lebih lama dari makanan yang diawetkan lainnya dan sangat ringan, yang membuatnya sempurna untuk perjalanan luar angkasa. Suku Inca menyimpan kentang dan tanaman pangan lainnya di gunung di atas Machu Picchu. Suhu gunung yang dingin membekukan makanan dan air di dalamnya perlahan menguap di bawah tekanan udara rendah dari ketinggian tinggi.

Selama perang dunia II, proses pengeringan beku dikembangkan secara komersial ketika digunakan untuk mengawetkan plasma darah dan penisilin. Pengeringan beku membutuhkan penggunaan mesin khusus yang disebut pengering beku, yang memiliki ruang besar untuk pembekuan dan pompa vakum untuk menghilangkan kelembaban. Lebih dari 400 jenis makanan beku-kering telah diproduksi secara komersial sejak 1960-an. Dua kandidat yang buruk untuk pengeringan beku adalah selada dan semangka karena kandungan airnya terlalu tinggi dan mereka sangat kering. Kopi beku-kering adalah produk beku-kering yang paling terkenal.

Terima kasih khusus kepada Thomas A. Jennings, Ph. D., penulis jawaban untuk pertanyaan "Siapa yang menemukan pengering beku pertama?"

Thomas A. Jennings, "Lyophilization: Pendahuluan dan Prinsip-Prinsip Dasar"

"Tidak ada penemuan nyata dari pengering beku. Tampaknya telah berevolusi dengan waktu dari instrumen laboratorium yang disebut oleh Benedict dan Manning (1905) sebagai 'pompa kimia.' Shackell mengambil desain dasar Benediktus dan Manning dan menggunakan pompa vakum yang digerakkan secara listrik alih-alih perpindahan udara dengan etil eter untuk menghasilkan ruang hampa yang diperlukan. Adalah Shackell yang pertama kali menyadari bahwa bahan tersebut harus dibekukan sebelum memulai proses pengeringan - sehingga pengeringan beku. Literatur tidak siap mengungkapkan orang yang pertama kali memanggil peralatan yang digunakan untuk melakukan bentuk pengeringan ini sebagai 'pengering beku'. "

Perusahaan Dr. Jennings telah mengembangkan sejumlah instrumen yang secara langsung dapat diterapkan pada proses liofilisasi, termasuk instrumen analisis termal D2 dan DTA yang dipatenkan.

Beku-kering kopi pertama kali diproduksi pada tahun 1938, dan mengarah pada pengembangan produk makanan bubuk. Perusahaan Nestle menemukan kopi beku-kering setelah diminta oleh Brasil untuk membantu menemukan solusi atas surplus kopi mereka. Produk kopi beku-kering Nestle sendiri disebut Nescafe dan pertama kali diperkenalkan di Swiss. Tasters Choice Coffee, produk beku kering yang sangat terkenal lainnya, berasal dari paten yang dikeluarkan untuk James Mercer. Dari 1966 hingga 1971, Mercer adalah chief development engineer untuk Hills Brothers Coffee Inc., di San Francisco. Selama periode lima tahun ini, ia bertanggung jawab untuk mengembangkan kemampuan pengeringan beku berkesinambungan untuk Hills Brothers, yang untuknya ia diberikan 47 paten AS dan asing.

Berdasarkan Oregon Beku Kering, tujuan pengeringan beku adalah untuk menghilangkan pelarut (biasanya air) dari padatan terlarut atau terdispersi. Pengeringan beku adalah metode untuk mengawetkan bahan yang tidak stabil dalam larutan. Selain itu, pengeringan beku dapat digunakan untuk memisahkan dan memulihkan zat volatil serta untuk memurnikan bahan. Langkah-langkah proses mendasar adalah:

1. Pembekuan: Produk dibekukan. Ini memberikan kondisi yang diperlukan untuk pengeringan suhu rendah.
2. Vakum: Setelah beku, produk ditempatkan di bawah vakum. Ini memungkinkan pelarut beku dalam produk menguap tanpa melewati fase cair, proses yang dikenal sebagai sublimasi.
3. Panas: Panas diterapkan pada produk beku untuk mempercepat sublimasi.
4. Kondensasi: Pelat kondensor suhu rendah mengeluarkan pelarut yang diuapkan dari ruang vakum dengan mengubahnya kembali menjadi padatan. Ini menyelesaikan proses pemisahan.

Dalam pengeringan beku, kelembaban menyublim langsung dari keadaan padat ke uap, sehingga menghasilkan produk dengan kelembaban yang terkendali yang tidak perlu dimasak atau didinginkan dan tetap mempertahankan rasa alami dan warna.

"Rumah." Makanan OFD, 2017.

Jennings, Thomas A. "Liofilisasi: Pendahuluan dan Prinsip-Prinsip Dasar." Edisi 1, CRC Press, 31 Agustus 1999.