Son yıllarda, gıda sektöründe sağlıklı, besleyici ve pratik ürünlere olan ilgi giderek artmakta ve tüketici trendleri bu çerçevede şekillenmektedir. Bu talebin artmasında modern yaşamın getirdiği hızlı tüketim alışkanlıkları, beslenme bilincindeki yükseliş ve pandemi sonrası sağlık ile ilgili endişeler etkili olmaktadır. Beklentileri karşılayacak bir ürün üretebilme noktasında kullanılan teknolojilerden biri de dondurarak kurutma veya diğer adıyla liyofilizasyondur.
2024 Şubat sayısında uzay beslenmesi ile ilgili yazmış olduğum yazıda da bahsettiğim üzere bugün gıda sektöründe hayatımızı kolaylaştıran birçok teknoloji gibi dondurarak kurutma teknolojisi de 20.yy’ın başlarında icat edilmiş, astronotların beslenmesinde kullanılmak için NASA tarafından geliştirilmiştir [1]. Daha sonra teknolojik gelişmeler ile gıda sektöründe yaygınlaşmaya başlamıştır. Dünyada dondurularak kurutulmuş gıda pazarının, 2023'te 85,6 milyar ABD dolar değerine ulaştığı ve 2032'de 178,3 milyar doları aşması bekleniyor [2].
Peki dondurularak kurutulmuş gıdalar neden bu kadar avantajlı?
Dondurarak kurutma, süblimasyona, katı maddelerin ısıtılınca, ara bir hâl olan sıvı hâle geçmeden doğrudan gaz hâle geçmesi, esasına dayanan bir kurutma yöntemidir. Bu işlemde, üründeki serbest su içeriği, sıvı hale geçmeden doğrudan katı halden (buz) gaz haline (buhar) dönüşür.
Ürün ön işlemlerden geçirildikten sonra -35 - -55oC aralığında sıcaklık ve belirli bir basınç altında dondurulur. Akabinde belirli bir basınç altında gıdaya hafif bir ısı uygulanır. Bu ısının etkisiyle buz kristalleri doğrudan gaz haline (su buharı) dönüşür. Oluşan su buharı ise vakum pompası sistemiyle makineden dışarı gönderilir. Süblimasyon, bir gıdadaki su içeriğinin %90’ına kadarını uzaklaştırabilir. İkincil kurutma, diğer adıyla desorpsiyon kurutma, gıdanın yüzeyindeki kalan nemin giderilmesi için gerçekleştirilir. Bu aşamada, gıdadaki su içeriğinin ek olarak %1 ila %2’si daha uzaklaştırılır [3]. Böylece geleneksel kurutma yöntemleriyle işlenen gıdalarda besin değerlerinin yalnızca %60-75’i korunabilirken, dondurularak kurutulmuş gıdalarda bu oran yaklaşık %97’ye kadar çıkar. Bu yöntem çok az ısı kullanılması sayesinde renk, lezzet, orijinal doku ve doğal aromalarda da minimum kayıp ve değişim sağlamaktadır. Ayrıca kurutulmuş gıdalar %90’a kadar nem kaybederken türüne bağlı olarak 15-25 yıl arasında saklanabilir. Ancak dondurularak kurutulmuş gıdalar ise nemin %98-99’unun giderilmesi sayesinde 25 yıl veya daha uzun süre dayanır, bu da onları uzun vadeli depolama için daha uygun hale getirmektedir. Üstelik bunu neredeyse birçok gıdada yapmakta ve su ilave edilerek tazesine yakın bir ürün elde etme şansı sunmaktadır. Meyve-sebzeler, et, balık, süt ürünleri, soslar, toz ürünler, dondurma ve tatlılar gibi ürünlerde dondurularak kurutma kullanılabilmektedir. Çok yönlülüğü ayrıca avantaj sağlamaktadır [4].
Öte yandan dondurarak kurutmanın en büyük sorunu ekipman ve operasyon maliyetinin yüksek olmasıdır. Bu da son ürünün fiyatını önemli derecede etkilemektedir. Örneğin aynı miktarda yaban mersininin tazesi ile dondurularak kurutulmuş versiyonu arasında 4.5 katlık bir fiyat farkı ortaya çıkmaktadır [4]. Ayrıca uzun proses sürelerinin olması da üretim kapasitesini ve operasyon kontrolünü zorlaştırmaktadır [5].
Özetle, dondurarak kurutma, besin değerlerini koruması, uzun raf ömrü sunması ve çok yönlü kullanımıyla tüketicilerin değişen beklentilerine yanıt verirken, gıda israfını azaltma konusunda da önemli bir rol oynamaktadır. Teknolojinin maliyetlerini düşürmeye yönelik yapılacak çalışmalar, gelecekte dondurularak kurutulmuş gıdaların daha geniş kitleler tarafından ulaşılabilir hale gelmesini sağlayabilir. Bu nedenle, dondurarak kurutma hem üreticiler hem de tüketiciler için gıda sektörünün geleceğini şekillendiren önemli bir teknoloji olmaya devam edecektir.
Kaynaklar:
- https://blogs.bsu.edu/dlr/2021/01/05/freeze-drying-space-food/
- https://www.globenewswire.com/news-release/2024/05/22/2886657/0/en/Freeze-Dried-Food-Market-to-Surpass-USD-178-3-Billion-by-2032-Astute-Analytica.html
- https://extension.umn.edu/preserving-and-preparing/freeze-drying-food
- https://ucanr.edu/sites/mfp_of_cs/files/400199.pdf
- Nowak, D., & Jakubczyk, E. (2020). The Freeze-Drying of Foods-The Characteristic of the Process Course and the Effect of Its Parameters on the Physical Properties of Food Materials. Foods (Basel, Switzerland), 9(10), 1488. https://doi.org/10.3390/foods9101488