Пищевая индустрия нуждается в технологиях, обеспечивающих консервацию с сохранением полезных качеств продуктов. Традиционно для этого используют сушку и заморозку. Но они требуют значительных энергетических затрат. А для хранения замороженных продуктов нужны еще и холодильные установки, поддерживающие низкие температуры.
Сублимация известна с 40-х годов прошлого века. Сублимированные продукты питания активно использовались военными, полярниками и космонавтами в Советском Союзе. Однако с 1990-х годов эту технологию практически перестали применять из-за ее дороговизны. Адаптировать метод взялись ученые Северо-Кавказского федерального университета.
- Особенность разрабатываемой в СКФУ технологии сублимационной сушки заключается в том, что из свежих фруктов и овощей при температуре до 40-45 градусов удаляется практически вся вода, вплоть до клеточного уровня. Высушенный продукт должен содержать не более четырех-шести процентов остаточной влаги, что практически полностью исключает существенные изменения его физико-химических характеристик и микробиологических показателей. К примеру, 100 килограммов яблок после обработки весят всего 20 килограммов. В вакуумной асептической упаковке их можно хранить при комнатной температуре несколько лет практически в любом складском помещении, предназначенном для пищевых продуктов, - рассказал корреспонденту "РГ" один из авторов исследования доцент кафедры пищевых технологий и инжиниринга факультета пищевой инженерии и биотехнологий СКФУ Дмитрий Мамай.
Сублимация доказала свою эффективность при хранении ягод и фруктов, однако она подойдет не только для этой группы продуктов.
- Применять технологию можно и для сывороточных белков - наиболее ценных компонентов молока, при этом они сохраняются в нативной, то есть неизменной форме. Нашу разработку уже используют в производстве. Мембранная технология фракционирования натурального молока и последующая сублимационная сушка белков позволяют выпускать функциональные продукты питания, - пояснил ученый.
Они особенно нужны детям, подросткам, пожилым людям и тем, чья повседневная работа связана с тяжелым физическим трудом в условиях высоких психоэмоциональных нагрузок. Например, альпинистам, горным туристам, участникам длительных экспедиций, оказавшимся в экстремальных условиях, когда необходим усиленный и сбалансированный рацион. А если принять во внимание жесткие требования к весу поклажи, то сублимированные продукты становятся просто незаменимыми.
Продукты, полученные методом сублимации, легко подготовить к употреблению без существенной кулинарной обработки. По органолептическим показателям и питательной ценности такие блюда мало чем уступают аналогам, приготовленным из свежего сырья. Однако употреблять их в пищу в сухом виде ученые не рекомендуют из-за высокой концентрации белков, витаминов и минералов.
- Сублимация - премиальная и пока дорогая, по сравнению с традиционными способами хранения пищевых продуктов, технология. Поэтому сейчас мы работаем над снижением себестоимости готовой продукции, прежде всего, за счет оптимизации и интенсификации баромембранных процессов и сублимационной сушки, - добавил Дмитрий Мамай.
Результатами разработки уже заинтересовались представители бизнеса. Патент на метод сублимации компонентов молока зарегистрирован СКФУ в 2020 году. Сейчас идут экспериментальные исследования на промышленном сырье, чтобы оптимизировать технологию для отечественных предприятий.
Следующим этапом станет разработка и внедрение в производство способа сублимационной сушки овощей и фруктов. Партнером в исследованиях стала крупная компания на юге России, специализирующаяся на интенсивном садоводстве.