Αποξήρανση τροφίμων

Η αποξήρανση τροφίμων είναι μέθοδος με την οποία μπορούν να συντηρηθούν τα τρόφιμα.  Πραγματοποιείται με φυσικά ή τεχνητά μέσα, όπως η έκθεση στον ήλιο ή σε κλίβανο αντίστοιχα, προκειμένου να αφυδατωθούν οι τροφές και έτσι να μετατραπούν σε αποξηραμένες.

Ιστορία

Από τους αρχαίους χρόνους, η αφυδάτωση έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως για τη συντήρηση των τροφίμων. Η παλαιότερη γνωστή πρακτική αφυδάτωσης χρονολογείται στο 12.000 π.Χ. από κατοίκους της Μέσης Ανατολής και άλλων ασιατικών περιοχών. Έτσι, η ξήρανση στον ήλιο θεωρείται η αρχαιότερη, οικονομικότερη και απλούστερη μέθοδος αποξήρανσης με την οποία τα τρόφιμα αφυδατώνονται. Ακόμη και σήμερα, η μέθοδος αυτή χρησιμοποιείται για την αφυδάτωση τόσο φυτικών τροφών όσο μερικές φορές και ζωϊκής προελεύσεως, σε περιοχές που παρατηρείται χαμηλή σχετική υγρασία, ανομβρία και μεγάλα ποσά ηλιοφάνειας κατά τη διάρκεια της συγκομιδής των προϊόντων.  Η εξάτμιση που συντελείται μέσω της ξήρανσης στον ήλιο και που οδηγεί στην αφυδάτωση των τροφών, μπορεί να γίνει επίσης και με άλλες παραδοσιακές, φυσικές μεθόδους όπως ξήρανση μέσω αέρα, κάπνισμα ή ξήρανση μέσω ανέμου. Ακόμη, οι σημερινοί ηλεκτρικοί αφυγραντήρες τροφίμων ή οι παγοκαταψύκτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να επιταχύνουν τη διαδικασία της αποξήρανσης και να εξασφαλίσουν περισσότερο σταθερά αποτελέσματα.

Κύριες Μέθοδοι

Διακρίνονται τουλάχιστον 7 κύριοι μέθοδοι αποξήρανσης των τροφίμων. Έτσι, πέρα από την ξήρανση στον ήλιο, υπάρχουν ακόμη η ξήρανση με θερμό αέρα, ο ψεκασμός του προϊόντος σε ρεύμα θερμού αέρα, η ξήρανση σε τύμπανο, η λυοφίλωση (ή αλλιώς κρυοαφιδάτωση), η συμπύκνωση και η προσθήκη μικρομορίων-μακρομορίων:

Ξήρανση στον ήλιο

Η ξήρανση στον ήλιο εφαρμόζεται συνήθως τους θερινούς μήνες όπου επικρατούν γενικά υψηλές θερμοκρασίες και σπάνιες βροχές (μιλώντας για το μεγαλύτερο μέρος περιοχών όπως η γεωγραφική θέση της Ελλάδας), το προϊόν χρειάζεται να εκτεθεί για αρκετές ημέρες στον ήλιο και, στην ελληνική επικράτεια, εφαρμόζεται η τεχνική αυτή για την ξήρανση τροφίμων όπως τα σύκα και οι σταφίδες.

Θέρμανση με θερμό αέρα

Για τη θέρμανση με θερμό αέρα, χρειάζονται ειδικά τελάρα που τοποθετούνται σε τούνελ τα οποία θα πρέπει να διαπερνά κυκλοφορία ρεύματος θερμού αέρα κοντά στους 70-75 βαθμού Κελσίου. Για την όλη διαδικασία, το προϊόν θα πρέπει να είναι τοποθετημένο σε λεπτό στρώμα μέσα στα ειδικά αυτά τελάρα, περίπου 3 με 8 ώρες, ανάλογα με τη φύση και το μέγεθος του προϊόντος.

Ψεκασμός σε ρεύμα θερμού αέρα

Όσον αφορά την περίπτωση των υγρών τροφίμων, η αποξήρανση μπορεί επίσης να επιτυγχανθεί με ψεκασμό τους σε ρεύμα θερμού αέρα. Με τη βοήθεια ειδικών συσκευών, το υγρό τρόφιμο μετατρέπεται σε ένα νέφος από μικρά σταγονίδια μέσα σε κατακόρυφο θάλαμο όπου ταυτόχρονα εισέρχεται θερμός αέρας υψηλής θερμοκρασίας (150°C). Η αφυδάτωση επιτυγχάνεται σε ελάχιστο χρόνο, με τα σταγονίδια του τροφίμου να μετατρέπονται σε κόκκους σκόνης.

Ξήρανση σε τύμπανο

Στην περίπτωση που τα τρόφιμα είναι υγρά ή/και πολτώδη, τότε για την αποξήρανσή τους μπορεί να χρησιμοποιηθεί η ξήρανση σε τύμπανο. Η διαδικασία εδώ έχει ως εξής: Σε ένα μεταλλικό τύμπανο που περιστρέφεται και θερμαίνεται με ατμό, απλώνεται ένα στρώμα υγρού προϊόντος πάνω στην εξωτερική επιφάνεια του τυμπάνου. Ύστερα από 1/2 με 3/4 περιστοφής του τυμπάνου, το προϊόν ξηραίνεται, οπότε μετά με τη βοήθεια μιας μάχαιρας (ξέστρου) αποκολλάται από την επιφάνεια του τυμπάνου και στη συνέχεια θρυμματίζεται και μετατρέπεται σε σκόνη. Μερικές φορές, μπορεί όλη αυτή η διαδικασία να γίνεται υπό κενό, οπότε τότε απαιτούνται μικρότερες θερμοκρασίες, ιδιαίτερα για τις περιπτώσεις των θερμοευαίσθητων προϊόντων.

Λυοφίλωση (κρυοαφυδάτωση)

Ακόμη χαμηλότερες θερμοκρασίες απαιτούνται στη μέθοδο της λυοφίλωσης ή κρυοαφυδάτωσης. Εδώ η ξήρανση επιτυγχάνεται μέσω κατάψυξης του προϊόντος στους -25 βαθμούς Κελσίου ή και χαμηλότερα, με σκοπό την πλήρη στερεοποίησή του. Εν συνεχεία, υπό συνθήκες υψηλού κενού, της τάξεως 15-40 mm στήλης υδραργύρου, το νερό του προϊόντος εξαχνώνεται μέσω μετατροπής του από στερεή σε αέρια μορφή, χωρίς τη μεσολάβηση υγρής φἀσης. Τα προϊόντα που έχουν υποστεί λυοφίλωση διακρίνονται για την ιδιαίτερη πορώδη υφή τους ως αποτέλεσμα των κενών που παραμένουν στη θέση όπου προηγουμένως βρίσκονταν οι παγοκρύσταλλοι. Έτσι, η ενυδάτωση των λυοφιλωμένων προϊόντων επιτυγχάνεται αρκετά εύκολα, διατηρώντας παράλληλα σε άριστη κατάσταση τις αρωματικές και θρεπτικές ουσίες των προϊόντων (π.χ. λυοφιλιωμένος καφές).

Συμπύκνωση

Μια άλλη μέθοδος αποξήρανσης τροφίμων αποτελεί η συμπύκνωση, η οποία εφαρμόζεται σε υγρά τρόφιμα (π.χ. χυμοί φρούτων, γἀλα) και αποσκοπεί αφενός στη μείωση του διαθέσιμου νερού οπότε και στην ελάττωση ή και αναστολή των φυσικοχημικών και βιολογικών δραστηριοτήτων (όταν το προϊόν ξεπεράσει σε διαλυτά στερεά το 65% και διατηρηθεί και συσκευαστεί κατάλληλα) και αφετέρου στη μείωση του όγκου του προϊόντος (προκεικένου να διευκολυνθούν οι διαδικασίες της συσκευασίας, της μεταφοράς και της αποθήκευσής του). Παραδοσιακή μέθοδος συμπύκνωσης αποτελεί η θερμική εξάτμιση, σε συνήθη ή ελαττωμένη πίεση, του μεγαλύτερου μέρους νερού του προϊόντος. Μερικά παραδείγματα άλλων, περισσότερο πρόσφατων, τεχνικών συμπύκνωσης είναι η υπερδιήθηση και η αντίστροφη ώσμωση που υλοποιούνται μέσω εφαρμογής υψηλής πίεσης, με σκοπό την απομάκρυνση του νερού από τους πόρους ειδικών μεμβρανών και τον διαχωρισμό του από το υπόλοιπο προϊόν, οπότε στο εσωτερικό μέρος των μεμβρανών διαμορφώνεται το προϊόν συμπυκνωμένο. Η περισσότερο προτιμητέα μέθοδος συμπύκνωσης αποτελεί η εξάτμιση υπό κενό, διότι η θερμοκρασία των τροφίμων παραμένει σε χαμηλά επίπεδα, οπότε δεν βλάπτονται τα οργανοληπτικά στοιχεία των ευαίσθητων προϊόντων. Σε περίπτωση όμως που στη μέθοδο αυτή εφαρμόζεται υψηλό κενό, υφίσταται μεγάλη απώλεια αρωματικών ουσιών, ιδιαίτερα όταν πρόκειται για χυμούς φρούτων. Στις περιπτώσεις αυτές χρησιμοποιούνται ειδικές συσκευές ανάκτησης των αρωματικών ουσιών, μέσω επαναπροσθήκης τους στο συμπυκνωμένο προϊόν. Συνήθη συμπυκνωμένα προϊόντα είναι ο χυμός πορτοκαλιού που συμπυκνώνεται στους 65ο Brix (από αρχικά 12o Brix), το γάλα στα 35ο Bix (από αρχικά 7ο Brix) και ο χυμός τομάτας (στους 30-35ο Brix από αρχικά 5ο Brix). Σημειώνεται ότι, εφ' όσον η συμπύκνωση δεν είναι πολύ μεγάλη, είναι απαραίτητη η εφαρμογή και άλλων τεχνικών συντήρησης, όπως η ψύξη ή η θερμική επεξεργασία.

Προσθήκη μικρομορίων-μακρομορίων

Τέλος, η προσθήκη μικρομορίων-μακρομορίων ως τεχνική αποξήρανσης τροφίμων, απαντάται, μεταξύ άλλων, μέσω της ξήρανσης σακχαρόπηκτων, της προσθήκης σακχάρων και της μερικής αφυδάτωσης με βρασμό (π.χ. μαρμελάδες). Με την ικανότητα ορισμένων μικρομορίων και μακρομορίων να δεσμεύουν το νερό καθώς προστίθενται στα τρόφιμα, έχουμε οδηγηθεί στην παρασκευή μιας κατηγορίας τροφίμων ενδιάμεσου υγρασίας που η ενεργότητα του νερού aw είναι στα ίδια επίπεδα με τα αποξηραμένα τρόφιμα, ακόμη κι αν στη μάσηση δεν φαίνονται ως αποξηραμένα. Η απομάκρυνση και η δέσμευση ποσοτήτων νερού ευνοείται επίσης από την προσθήκη μεγάλων ποσοτήτων αλατιού. Επιπλέον, το αλάτι έχει τη δυνατότητα να παρεμποδίζει την ανάπτυξη μικροοργανισμών καθώς και τη δράση ορισμένων ενζύμων.