Vriesdrogen en hoe het werkt

Het basisproces van het vriesdrogen van voedsel was bekend bij de oude Peruaanse Inca's van de Andes. Vriesdrogen of vriesdrogen is de sublimatie (verwijdering) van het watergehalte uit bevroren voedsel. De uitdroging vindt plaats onder vacuüm en zorgt ervoor dat het plantaardige of dierlijke product tijdens het proces vast bevroren raakt. Krimp wordt geëlimineerd of geminimaliseerd, en een bijna perfect conserveringsresultaat. Gevriesdroogd voedsel gaat langer mee dan ander geconserveerd voedsel en is erg licht, waardoor het perfect is voor ruimtevaart. De Inca's bewaarden hun aardappelen en andere voedselgewassen op de berghoogten boven Machu Picchu. De koude bergtemperaturen bevroren het voedsel en het water binnenin verdampte langzaam onder de lage luchtdruk van de grote hoogten.

Gedurende Tweede Wereldoorlogwerd het gevriesdroogde proces commercieel ontwikkeld toen het werd gebruikt om bloedplasma en penicilline te bewaren. Voor vriesdrogen is het gebruik van een speciale machine nodig, een vriesdroger genaamd, met een grote kamer om in te vriezen en een vacuümpomp om vocht te verwijderen. Sinds de jaren zestig zijn er meer dan 400 verschillende soorten gevriesdroogde voedingsmiddelen commercieel geproduceerd. Twee slechte kandidaten voor vriesdrogen zijn sla en watermeloen omdat het watergehalte te hoog is en slecht vriesdrogen. Gevriesdroogde koffie is het bekendste gevriesdroogde product.

Speciale dank gaat uit naar Thomas A. Jennings, Ph. D., auteur van het antwoord op de vraag "Wie heeft de eerste vriesdroger uitgevonden?"

Thomas A. Jennings, "Lyofilisatie: introductie en basisprincipes"

'Er is geen echte uitvinding van een vriesdroger. Het lijkt met de tijd te zijn geëvolueerd van een laboratoriuminstrument dat door Benedictus en Manning (1905) werd aangeduid als een 'chemische pomp'. Shackell nam het basisontwerp van Benedict en Manning en gebruikte een elektrisch aangedreven vacuümpomp in plaats van de verplaatsing van de lucht met ethyl ether om het nodige vacuüm te produceren. Het was Shackell die zich voor het eerst realiseerde dat het materiaal moest worden ingevroren voordat het droogproces begon - vandaar vriesdrogen. De literatuur onthult niet gemakkelijk de persoon die voor het eerst de apparatuur heeft gebeld waarmee deze vorm van drogen een 'vriesdroger' heeft uitgevoerd. ''

Het bedrijf van Dr. Jennings heeft een aantal instrumenten ontwikkeld die direct toepasbaar zijn op het lyofilisatieproces, waaronder hun gepatenteerde D2 en DTA thermische analyse-instrument.

Gevriesdroogd koffie werd voor het eerst geproduceerd in 1938 en leidde tot de ontwikkeling van poedervormige producten. Het bedrijf Nestle vond gevriesdroogde koffie uit nadat Brazilië hem had gevraagd om een ​​oplossing te vinden voor hun koffieoverschotten. Nestles eigen gevriesdroogde koffieproduct heette Nescafe en werd voor het eerst geïntroduceerd in Zwitserland. Tasters Choice Coffee, een ander zeer beroemd gevriesdroogd vervaardigd product, is afgeleid van een octrooi verleend aan James Mercer. Van 1966 tot 1971 was Mercer hoofdontwikkelingsingenieur voor Hills Brothers Coffee Inc. in San Francisco. Gedurende deze periode van vijf jaar was hij verantwoordelijk voor het ontwikkelen van een continue vriesdroogfunctie voor Hills Brothers, waarvoor hij 47 Amerikaanse en buitenlandse patenten ontving.

Volgens Oregon Freeze DryHet doel van vriesdrogen is het verwijderen van een oplosmiddel (meestal water) uit opgeloste of gedispergeerde vaste stoffen. Vriesdrogen is de methode om materialen te bewaren die instabiel zijn in oplossing. Daarnaast kan vriesdrogen worden gebruikt om vluchtige stoffen te scheiden en terug te winnen en om materialen te zuiveren. De fundamentele processtappen zijn:

1. Invriezen: het product is bevroren. Dit biedt een noodzakelijke voorwaarde voor drogen bij lage temperatuur.
2. Vacuüm: Na het invriezen wordt het product onder vacuüm geplaatst. Hierdoor kan het bevroren oplosmiddel in het product verdampen zonder door de vloeibare fase te gaan, een proces dat bekend staat als sublimatie.
3. Warmte: warmte wordt op het bevroren product aangebracht om de sublimatie te versnellen.
4. Condensatie: Bij lage temperatuur condensorplaten wordt het verdampte oplosmiddel uit de vacuümkamer verwijderd door het weer om te zetten in een vaste stof. Hiermee is het scheidingsproces voltooid.

Bij vriesdrogen sublimeert vocht direct van de vaste toestand tot damp, waardoor een product ontstaat regelbaar vocht dat niet hoeft te worden gekookt of gekoeld en dat zijn natuurlijke smaak behoudt kleur.

"Huis." OFD Foods, 2017.

Jennings, Thomas A. "Lyofilisatie: introductie en basisprincipes." 1e editie, CRC Press, 31 augustus 1999.