Liofilizacja - czym jest i na czym polega?

Wciąż rosnąca ilość osób zapadających na choroby zapalne, nowotworowe, autoimmunologiczne, sercowo-naczyniowe i neurodenegerenacyjne skłania naukowców do poszukiwania coraz to nowszych substancji, które będą działać ochronnie na organizm człowieka. Takimi substancjami są polifenole i flawonoidy, czyli przeciwutleniacze – inaczej antyoksydanty (więcej o antyoksydantach będziemy pisać w kolejnym artykule). Zapewniają one ochronę organizmu przed tymi chorobami zapobiegając powstawaniu stresu oksydacyjnego, czyli sytuacji zachwiania równowagi w organizmie i niszczeniu komórek i tkanek przez wolne rodniki tlenowe. Głównym źródłem przeciwutleniaczy są produkty pochodzenia roślinnego (głównie owoce i w mniejszym stopniu warzywa). Powinny one znajdywać się w każdym posiłku, działając profilaktycznie w chorobach cywilizacyjnych.

 

Liofilizacja – na czym polega?

 

Niektóre surowce roślinne o bardzo bogatym potencjale przeciwzapalnym i antyoksydacyjnym nie nadają się do spożywania w pierwotnej postaci i wymagają przetworzenia i utrwalenia. W takiej sytuacji proces liofilizacji jest najlepszym sposobem na przetworzenie np. owoców przy zachowaniu ich wartości odżywczej. Według definicji: “Liofilizacja, inaczej suszenie sublimacyjne jest procesem wieloetapowym, polegającym na usuwaniu wody z żywności w niskiej temperaturze, poniżej 0°C przy obniżonym ciśnieniu. Woda usuwana jest z surowca, po wcześniejszym zamrożeniu go, poprzez przemianę z fazy stałej w gazową, z pominięciem stanu ciekłego, czyli przemianę lodu w parę. Pierwszy etap procesu polega na zamrażaniu produktu w temperaturze od -20 do -40°C, następnie produkt suszy się w próżni, przy ciśnieniu 0,13 – 1,3 hPa w komorze liofilizatora”. (Wilkoławska M, 2020).

Wiele surowców roślinnych jest dostępna tylko sezonowo, czyli przez bardzo krótki okres czasu i musi być spożyta lub przetworzona w krótkim czasie od zebrania. Utrwalanie takich surowców poprzez liofilizację czy suszenie jest sposobem na to, aby wieloma produktami pochodzenia roślinnego móc cieszyć się cały rok. Dzięki wykorzystaniu niskiej temperatury przy tym procesie zachowana zostaje wartość odżywcza surowca. Proces liofilizacji powoduje najmniejsze straty związków bioaktywnych i ich właściwości przeciwutleniających i umożliwia otrzymanie suszonych owoców i warzyw o znacznie wyższej jakości niż przy zastosowaniu suszenia konwekcyjnego. Podsumowując metoda liofilizacji pozwala na zachowanie najwyższej jakości owoców i uznawana jest za najlepszą metodę utrwalania. Minusem są względy ekonomicznie, ponieważ generuje wysokie koszty.

 

 

Owoce róży jako polski superfoods

 

Na szczególną uwagę zasługują owoce róży jako wyjatkowo bogate źródło naturalnych przeciwutleniaczy i innych substancji o działaniu prozdrowotnym. Badania pokazują, że są bogate nie tylko w polifenole (garbniki, flawonoidy, kwasy fenolowe i antocyjany), karotenoidy (głównie likopen, β-kryptoksantyna, β-karoten, rubiksantyna, gazaniaksantyna i zeaksantyna), ale i olejki eteryczne, wielonienasycone kwasy tłuszczowe (w nasionach), witaminy A, B1, B2, B6, D, E i K oraz składniki mineralne (głównie fosfor, potas, wapń, magnez, mangan i cynk). Inne związki występujące w owocach gatunku Rosa rugosa to m.in. kwasy fenolowe wykazujące właściwości przeciwgrzybicze i przeciwwirusowe. Plejotropowe działanie owoców róży na organizm człowieka sprawia, że ma zastosowanie w chorobach wrzodowych, chorobach sercowo-naczyniowych, infekcjach bakteryjnych i wirusowych w tym w przeziębieniach, chorobach pęcherzyka żółciowego, a także chorobach zwyrodnieniowych stawów - dzięki wartości galaktolipidu GOPO.

 

Metoda liofilizacji owoców róży Rosa Rugosa

Ograniczenia wynikające z biologicznych cech owoców róży: niskiej atrakcyjności spożycia surowca nieprzetworzonego, oraz fakt, że muszą być zbierane w czasie ich dojrzałości i ich niska trwałość sprawia, że muszą być szybko przetworzone po ich zebraniu. Doskonałą metodą przetwórstwa jest właśnie liofilizacja. Susz z róży o wysokiej zawartości składników odżywczych może stanowić wartościowy dodatek do posiłków i być traktowany jako naturalny suplement diety. Zawartość polifenoli i karotenoidów w rozdrobnionym liofilizacie surowców owocowych charakteryzują się dużą zawartością polifenoli, przewyższającą znacznie ich zawartość w wielu innych przebadanych proszkach warzywnych. Metoda liofilizacji i rozdrabniania pozwala uzyskać proszek bogaty w związki takie jak: witamina C i polifenole i inne antyoksydanty przy zachowaniu barwy i zapachu. Ta metoda zapewnia jeszcze mniejszą ilość strat w porównaniu do produkcji soków czy konfitur. W badaniu Rutkowska i wsp. 2012 wykazali, że w liofilizacie owoców Rosa Rugosa znajdowało się najwięcej karotenoidów, a dokładniej: luteiny, zeaksantyny i likopenu. Stwierdzono, że liofilizat wyróżniała przede wszystkim większa zawartość likopenu w porównaniu z suszem konwencjonalnym. Susze liofilizowane charakteryzowała znacznie wyższe stężenie i siła przeciwutleniaczy (72 % w liofilizacie i 49% w suszu konwencjonalnym).

 

Wskazówki na co dzień

 

Dodatek owoców i warzyw do każdego posiłku zapewni nam ochronę przed wolnymi rodnikami i stresem oksydacyjnym. Alkohol, palenie papierosów, zanieczyszczenie środowiska, wysokoprzetworzona, mało urozmaicona dieta, choroby przewlekłe - te wszystkie czynniki powodują stres oksydacyjny w naszym organizmie. Największą ilość antyoksydantów mają owoce. Ze względu na sezonowość i dostępność owoców warto sięgać po liofilizaty, z których można korzystać cały rok. Zawierają wysoką ilość składników odżywczych mimo przetworzenia. Liofilizat z dzikiej róży Rosa Rugosa był badany przez naukowców na całym świecie. Wniosek jest jeden - na pewno warto włączać go do codziennego jadłospisu. W jaki sposób? Można go po prostu dosypywać do owsianki, koktajlu, deserów czy jogurtu. Jeśli zależy nam na zawartości błonnika pokarmowego, wybierajmy liofilizat. Soki pozbawione są błonnika, dlatego sprawdzą się u osób, które błonnika powinny unikać (np. choroby jelit), jednak większość osób błonnika nie powinna ograniczać.

 

 mgr Justyna Dziomdziora

 

1. Wilkoławska M: Na czym polega proces liofilizacji i jakie są jego zalety, Journal of NutriLife, 2020, 05, ISSN:2300-8938, url:http://www.NutriLife.pl/index.php?art=355 [dostęp: 2022.07.31]
2. ANNA SADOWSKA, EWA DYBKOWSKA, RITA RAKOWSKA, EWELINA HALLMANN, FRANCISZEK ŚWIDERSKI OCENA ZAWARTOŚCI SKŁADNIKÓW BIOAKTYWNYCH I WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWUTLENIAJĄCYCH PROSZKÓW WYPRODUKOWANYCH METODĄ LIOFILIZACJI Z WYBRANYCH SUROWCÓW ROŚLINNYCH ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 2017, 24, 4 (113), 59 – 75
3. Żywność Nauka Technologia Jakość 2014 | 21 | 4 | Wpływ procesów technologicznych na zawartość substancji bioaktywnych w owocach borówki czernicy Kluszczynska D., Sowinska W.
4. Wpływ warunków w liofilizacji na właściwości suszonego przecieru z owoców w dzikiej róży ® Nowak D., Nienautowska A. POSTĘPY TECHNIKI PRZETWÓRSTWA SPOŻYWCZEGO 1/2017
5. Wpływ suszenia konwekcyjnego i liofilizacji na barwę wybranych owoców. Zalewska M. , Otreszko-Arski A. , Zalewski M. ABiD 3/2016
6. Żywność Nauka Technologia Jakość 2012 | 19 | 4 |Porównanie składu i właściwości owoców dzikiej róży (Rosa rugosa) utrwalanych metodami liofilizacji i suszenia konwencjonalnego Rutkowska J., Adamska A., Pielat M., Bialek M.
7. Cendrowski A, Kraśniewska K, Przybył JL, Zielińska A, Kalisz S. Antibacterial and Antioxidant Activity of Extracts from Rose Fruits (Rosa rugosa). Molecules. 2020 Mar 17;25(6):1365. doi: 10.3390/molecules25061365. PMID: 32192161; PMCID: PMC7144371.