Lyofilizace není sterilizace

S jedním omylem se při rozhovorech o lyofilizaci setkáváme poměrně často. Protože při lyofilizaci dochází k odpařování vody za hlubokého vakua, někdo si celý proces představí jako jakýsi „var v mrazu“. A od toho už je jen krok k úvaze, že když se potravina během procesu takto „vaří“, musí zároveň dojít k jejímu tepelnému ošetření a zničení mikroorganismů.

Jenže tak to není.

Lyofilizace je především metoda sušení. Jejím cílem je odstranit z produktu vodu při nízkých teplotách, nikoliv produkt uvařit, pasterizovat nebo sterilizovat. To je důležitý rozdíl nejen z hlediska principu celé technologie, ale především z hlediska bezpečnosti výsledné potraviny.

Var při -30 °C není vaření

Při běžném atmosférickém tlaku jsme zvyklí, že voda vaří přibližně při 100 °C. Když ale tlak výrazně snížíme, změní se také podmínky, za kterých může voda přecházet do plynného skupenství.

Právě toho lyofilizace využívá. Produkt je nejprve hluboce zmrazen a následně je v komoře vytvořen podtlak. Led obsažený v produktu pak může za vhodných podmínek přecházet přímo na vodní páru, aniž by se předtím změnil na kapalnou vodu. Tomuto procesu říkáme sublimace.

Skutečnost, že se voda z produktu odstraňuje za podmínek, které mohou připomínat „var“, ale neznamená, že samotná potravina prochází tepelnou úpravou.

Nejjednodušší je představit si kus syrového kuřecího masa. Pokud jej vložíme syrový do lyofilizátoru, po správně provedeném procesu dostaneme suché, lyofilizované kuřecí maso. Z pohledu tepelného zpracování je však stále syrové.

Pokud tedy bylo před lyofilizací nutné maso tepelně upravit kvůli možnému výskytu například salmonely, samotná lyofilizace tuto potřebu neruší. Nelze předpokládat, že odstraněním vody došlo současně ke spolehlivému zničení patogenních mikroorganismů.

To samozřejmě neznamená, že všechny mikroorganismy projdou lyofilizací bez jakéhokoliv poškození. Zmrazení, vysušení i následné skladování pro ně představují značnou zátěž a jejich množství se může snížit. Lyofilizace ale není proces navržený ani validovaný jako sterilizace. Na její schopnost zlikvidovat nebezpečné mikroorganismy se proto nelze spoléhat.

Odstranění vody navíc mikroorganismům výrazně komplikuje další množení. To je také jeden z důvodů dlouhé trvanlivosti správně usušených a zabalených potravin. Něco jiného je však zastavit nebo výrazně zpomalit jejich množení a něco jiného je mikroorganismy spolehlivě usmrtit.

Po rehydrataci se voda do produktu vrací a spolu s ní se mohou znovu vytvořit podmínky vhodné pro aktivitu mikroorganismů, které proces přežily. K lyofilizovanému syrovému masu je proto potřeba přistupovat stejně obezřetně jako k masu syrovému před lyofilizací.

Někdy je zachování života dokonce cílem

Možná nejzajímavějším důkazem, že lyofilizace a sterilizace jsou dvě úplně odlišné věci, je využití stejného principu mimo potravinářství.

LYOTRADE vznikl na zkušenostech lidí ze sesterské společnosti BIOTRADE, která se dlouhodobě zabývá mimo jiné laboratorními, pilotními a produkčními lyofilizátory pro biotechnologické aplikace.

A právě v laboratořích se lyofilizace používá také proto, že dokáže stabilizovat biologický materiál, který by vysoká teplota poškodila nebo zničila.

Stolní laboratorní lyofilizátor VirTis AdVantage Pro je přímo určený pro zachování maximálního množství živých organismů v průběhu sušení mrazem. Je také násobně náročnější na obsluhu a asi trojnásobně dražší.

Typickým příkladem jsou kultury mikroorganismů. Bakterie lze za vhodně nastavených podmínek lyofilizovat tak, aby významná část buněk proces přežila a po pozdější rehydrataci byla znovu životaschopná. Existují celé sbírky mikrobiálních kultur, u kterých se lyofilizace používá právě jako metoda dlouhodobého uchovávání.

Podobně se technologie využívá u dalších citlivých biologických a farmaceutických materiálů, kde je cílem zachovat jejich vlastnosti při skladování. To, co je v jednom oboru velkou výhodou lyofilizace, je při zpracování potravin současně důvodem k určité opatrnosti.

Nízká procesní teplota pomáhá zachovat vlastnosti produktu, které by klasické tepelné zpracování mohlo změnit. Nevybírá si však mezi tím, co bychom v potravině zachovat chtěli a co nikoliv.

Proto je dobré držet se jednoduchého pravidla: lyofilizace potravinu vysuší, ale sama o sobě z ní neudělá tepelně upravenou nebo sterilní potravinu.

Když do lyofilizátoru vložíte uvařené kuřecí maso, výsledkem bude lyofilizované uvařené kuřecí maso.

Když do něj vložíte syrové kuřecí maso, výsledkem bude lyofilizované syrové kuřecí maso.

Voda je pryč. Potřeba správného zacházení s potravinou nikoliv.