CategoriesRehber

Dondurarak Kurutma Yöntemi Nedir?

Dondurarak Kurutma Yöntemi Nedir?

Tarım ürünlerinin kurutulmasında temel amaç; depolama sırasındaki mikrobiyal bozulmayı ve reaksiyonlarını en aza indirgemek için su içeriklerini azaltmaktır. Günümüzde gıda sektöründe kullanılan kurutma yöntemlerinden en yenisi, özellikle meyve ve sebzelerde uygulanan Dondurarak Kurutma (Freeze-Drying), yani liyofilizasyon yöntemidir. Dünyada bu teknik NASA astronotları için dondurularak kurutulmuş dondurma yapmak için kullanıldığında oldukça popüler olmuş ve elde edilen ürün astronot gıdası olarak da tanımlanmıştır.

Tüketicilerin gıda tercihleri değiştikçe ve ekonomik kaygıları arttıkça, tüketiciler mağazalarda kolayca satın alabilecekleri yüksek kaliteli besleyici gıda ürünlerine daha fazla gereksinim duymaktadır. Son yıllarda ABD’de ve Avrupa ülkelerinde tüketiciler, freeze-dry ürünlerin arzındaki kalite ve uzun ömürlülük potansiyelini dikkate alarak daha çok talep eder duruma gelmişlerdir. Küresel bazda dondurularak kurutulmuş gıda pazarının büyümesini sağlayan en önemli faktör, nihai ürünlerin diğer gıda kurutma teknolojisi ürünlerine göre daha üstün kaliteli olmasıdır.

Dondurarak Kurutmanın Tarihçesi

Ürünlerdeki suyun uzaklaştırılmasını sağlayan yöntemlerden biri olan dondurarak kurutma (liyofilizasyon), başta sağlık ve gıda sanayi olmak üzere çeşitli alanlarda kullanılıyor. Bu yöntem, son yıllarda yaygınlaşıp modern ekipmanlarla kullanılmasına karşın yöntemin geçmişi çok eskiye dayanmaktadır.

Yüzyıllar önce Astek ve Eskimolar bu yöntemi gıdalarını saklamak için kullanmışlardır. Eskimolar avladıkları balıkları soğuk, kuru Arktik rüzgarlara maruz bırakarak balıklardaki suyu uçurmuşlardır. Ayrıca İnkalar’ın da And Dağları’nda Altiplano düzlüklerinin oksijeni az atmosfer ortamında ve güneşin radyan ısısı altında et kurutmak için bu yöntemi kullandıkları da bilinmektedir. Yöntemin laboratuvar ortamında kullanılması 1880’lerin sonlarına doğru gerçekleşmiştir. 1930’lara kadar da bu yöntem, ısıya karşı hassas antibiyotik ve kan ürünlerinin işlenmesinde bir laboratuvar tekniği olarak kullanılmıştır

Kahve, üretilen ilk dondurularak kurutulmuş gıda ürünlerinden biri olmuştur. 1950’li yıllarda, gıdaların endüstriyel olarak dondurularak kurutulması işlemi başlatılmıştır. Günümüzde su içeriği yüksek yaş meyve ve sebzeler, et ve süt ürünleri, balıklar, şifalı bitkiler ve farmakolojik ürünler başarıyla dondurularak kurutulabilmektedir. Ancak bu teknik NASA’da çalışan astronotlar için dondurularak kurutulmuş dondurma yapmak için kullanıldığında daha tanınır olmuştur.

Özellikle Amerika’da market raflarındaki ‘freeze dry’ gıda ürünlerinin sayıca çokluğundan ve çeşitliliğinden, gün geçtikçe tüketiminin arttığı ve popülaritesinin arttığı anlaşılmaktadır. Dondurarak kurutma yönteminin uygulandığı ürünler sektörlerine göre ise; gıda sektörü (kahve, bitkiler, meyveler, vitaminler, ekstraktlar, hayvansal ürünler vb.), farmasötik ve biyoloji sektörü (ilaçlar, enzimler, biyolojik ajanlar, hücre ve doku uygulamaları vb.), kimya sektörü, müzecilik sektörü (kitap,ahşap, arkeolojik ürünler vb. su içeriğinin düşürülerek korunması ve geri kazanımı) şeklinde gruplandırılabilir.

Donrudurulmuş Ürünlerin Pazar İle İlişkisi

Dondurarak kurutulmuş ürünler pazarı hızla büyümektedir. Pazardaki büyümenin en temel nedeni; diğer yöntemlere göre daha kaliteli ve uniform ürün elde edilmesidir. Katma değeri yüksek ve ısıya karşı hassas gıdalarda kullanımı da günden güne yaygınlaşmaktadır. Bu kurutma yöntemi ile besin değeri açısından taze forma en yakın ürün elde edilmektedir. Dondurularak kurutulmuş gıdalar, üstün dokusu ve rehidrasyon sonrası duyusal kalitesi nedeniyle en iyi kurutulmuş gıdadır.

Dondurarak kurutma besin bileşenleri açısından taze forma en yakın şekilde ürün elde edilmesi olasıdır. Dondurarak kurutma gıdalarda mineral, vitamin ve aroma kayıplarını en az düzeye indirmektedir. Dondurarak kurutma tekniği, ürünün ilk önce dondurulmasının ardından, ortamdaki basıncın düşürülerek ürünün içerdiği suyun sıvı duruma geçmeden buharlaştırılması işlemidir. Dondurarak kurutma genel olarak iki basamakta gerçekleşmektedir.

İlk olarak kurutulacak olan madde dondurulur ve gıdanın içindeki su buz formuna geçer. Daha sonra dondurulan madde düşük basınç altında buzun süblimleştirilmesiyle kurutulur. Sübliminasyonun gerçekleşmesi için sistemin basıncı kritik basınç altına indirilir ve bu sırada da basınç arttırılır. Su, katı fazdayken üründen vakum halinde uzaklaştırıldığı için ürün gerçek şeklini korumakta ve hacim kaybı olmamaktadır. Dondurarak kurutma değerli ve ısıl işleme karşı hassas olan birçok gıdanın kurutulmasında ticari ölçeklerde uygulanmaktadır.

Örnek verilecek olursa, dondurarak kurutulmuş çileklerdeki renk, aroma ve şekil açısından elde edilen kaliteye diğer kurutma yöntemleri ile ulaşılamamaktadır. Dondurarak kurutma ile üründeki fonksiyonel özellikler de maksimum düzeyde korunmaktadır. Kurutma aşamasında gıdadaki su bulunduğu noktada buz fazında olduğu için gıdanın dokusunda herhangi bir sıvı hareketliliği olmaz ve böylece gıda gerçek irilik ve şeklini koruyabilmektedir.

Dondurarak kurutulmuş gıdaların gözenekli dış yüzeyleri sayesinde, yeniden sulandırılmaları kolay, hızlı ve sorunsuz gerçekleşir, topaklanma oluşmaz. Yeniden sulandırılan hücreler yüksek oranlarda ve düşük hasarla yaşam bulur, böylece gıdalar yeniden taze duruma gelebilir. Dondurarak kurutma, gıdanın ağırlığında önemli bir azalma sağlar. Çoğu gıda maddesi, özellikle de meyvelerin su içeriği yaklaşık olarak % 80-90 dolayındadır. Dolayısıyla gıdanın içeriğindeki yüksek miktardaki su uzaklaştırıldığında gıda hafifleşir, nakliye ve depolama maliyetleri düşer, gıdanın dolaşımı kolaylaşır.

Ayrıca, geleneksel kurutma yöntemleri ile de karşılaştırıldığında dondurarak kurutulmuş bir gıdanın nem içeriği % 1-2 daha düşük seviyede olur. Dondurularak kurutulmuş gıdalar tipik olarak % 1-4 arasında nem içerir  ve bu gıdaların besin değerleri de % 97 oranında korunmaktadır.

Dondurularak kurutulmuş ürünlerin raf ömürleri besin değerlerini büyük oranda koruyarak, normal oda koşullarında ve ışıktan koruyarak uygun kaplarda saklandığında 15-20 yıla kadar çıkmaktadır. Ağırlıklarının da yaklaşık % 90-95’ini kaybeden bu ürünler, kampçılık, dağcılık, yatçılık gibi faaliyetlerde, ayrıca acil durum stoklarında, savaş ve doğal afet gibi olağanüstü durumlarda da mükemmel bir alternatif oluşturmaktadır

Küresel dondurularak kurutulmuş gıda pazarı, Mordor Intelligence’e göre yılda % 7,4 büyümektedir.

Kaynakça: Ordu Tarım İl Müdürlüğü Gıda Güvenliği dergisi (Yıl: 13 Sayı:34 Temmuz-Aralık 2019)