Le rôle de la technologie du vide dans le domaine de la lyophilisation

Il existe de nombreuses façons de prolonger la durée de conservation des aliments. Une étape importante des plus anciennes méthodes de fumage et de séchage est le séchage, une méthode qui existe depuis bien avant la congélation, la cuisson à haute température ou l'emballage sous vide. La technologie moderne de lyophilisation est une distillation améliorée des méthodes de séchage traditionnelles, qui peut empêcher la détérioration des aliments pendant une période plus longue. Ce processus n'est possible qu'avec la technologie moderne du vide, car les aliments lyophilisés doivent être traités sous vide.

La lyophilisation convient aux fruits et aux baies, mais aussi à la viande ou aux légumes cuits. Les herbes et les épices peuvent également être conservées par lyophilisation, car après traitement, il ne reste que quelques pour cent d'humidité dans ces produits. L'aliment lyophilisé le plus connu est probablement le café soluble (instantané). De nombreux aliments prêts à consommer qui se dissolvent uniquement dans l'eau bouillante et qui ont été transformés en granulés ou en poudre sont également lyophilisés. En général, les aliments peuvent également être séchés de manière plus simple, par exemple par séchage. Mais l'inconvénient est que cela peut modifier la structure et l'apparence de l'aliment, de plus, l'arôme réagira avec l'oxygène de l'atmosphère, affectant ainsi le goût.

Le processus de lyophilisation ne modifie pas la structure des aliments et les cellules alimentaires séchées peuvent facilement réabsorber l'eau pendant la cuisson. Grâce au séchage sous vide, le parfum est préservé autant que possible.

La lyophilisation est un procédé purement physique qui utilise le principe de sublimation. Dans le vide de la chambre de séchage, l'eau congelée se sublime en vapeur d'eau. La glace saute du "liquid" et passe directement du "solid" au "gaz."

Schéma du lyophilisateur : 1. Chambre de séchage, 2. Condenseur (piège à froid), 3. Système de vide, 4. Ouvrir la porte, 5. Peut chauffer la plaque intermédiaire, 6. Refroidir la bobine.

En effet, avant de pouvoir commencer le processus de séchage, qu'il s'agisse de baies, de tranches de fruits ou d'extraits de café, il faut les réfrigérer à basse température dans la chambre froide. Le produit est donc disposé sur une palette et placé directement ou sur un chariot dans le congélateur, après quoi le produit congelé est placé dans la chambre de séchage.

Dans certains lyophilisateurs, la congélation peut être effectuée directement dans la chambre de séchage et les lyophilisateurs sont également utilisés pour le traitement continu des aliments.

Après refroidissement, le processus de séchage proprement dit est effectué dans la chambre, où la pression d'air est réduite par une pompe à vide jusqu'à ce qu'un vide de 1 à 0,5 mbar soit atteint. Maintenant, l'eau congelée commence à s'évaporer à une basse température de -50 à -40 °C, et la vapeur d'eau est pompée de la chambre de séchage vers le condenseur en aval par la pompe à vide. Dans ce piège à glace ", qui est refroidi à au moins -70 °C, la vapeur d'eau se sublime sur le serpentin de refroidissement pour se condenser en glace, et dans ce processus, la majeure partie de l'eau du produit est éliminée, ce qui est appelé séchage préliminaire.

Au fur et à mesure que l'eau se sublime, elle absorbe l'énergie thermique de la chambre de séchage, ce qui signifie que pendant le processus, la température dans la chambre baisse, il faut donc la chauffer. Il faut veiller à ce que seule la même énergie thermique que l'énergie de sublimation obtenue à partir de l'eau soit ajoutée pour maintenir la température constante ou permettre à la température d'augmenter légèrement jusqu'à -20 °C.

Pour la plupart des aliments, le séchage primaire est immédiatement suivi d'un séchage secondaire. Cela consiste à éliminer l'humidité résiduelle du produit dans un état fortement adsorbé en réduisant le vide à 0,01 mbar ou moins et en augmentant la température au-dessus du point de congélation. La chambre de séchage est ensuite ventilée à la pression atmosphérique et le produit séché avec une teneur en eau de 1 à 4 % est retiré pour un traitement ultérieur. L'utilisation d'air sec ou de gaz inerte pour la ventilation, afin que le produit séché ne puisse pas absorber l'humidité de l'air ambiant.