Liyofilizasyonun tarihçesi
1900’lü yılların ilk çeyreğinde geliştirilmiştir.
İlk liyofilizasyon aygıtı 1905 yılında Benedict & Manning tarafından geliştirilmiş olan bir kimyasal pompadan türemiştir.
1930’lu yıllardan bu yana liyofilizasyondan ecza ve biyo-teknoloji firmaları tarafından yenilenmiş
Diğer yanda, ilk dondurularak kurutulmuş gıda örneği olan hazır kahve ise, ilk defa 1938’de, Brezilya’nın fazla kahve stoklarına çözüm bulması talebi üzerine Nestlé tarafından geliştirildi.

LİYOFİLİZASYON NEDİR?
Liyofilizasyon,maddenin kurutulması için süblimasyon adı verilen bir süreçten geçen koruma tekniğidir.
Ürünlerin içinde bulunan su en başta dondurulur ve bu haldeyken süblimasyonla su uzaklaştırılır
Süblimasyon maddenin katı (buz) halden gaz (su buharı) haline, maddenin sıvı hali atlanarak yani buzun erimesine imkan olmaksızın geçişidir. Buz haline gelmiş su, düşük basınç ortamında, belli belirsiz bir sıcaklık artışı durumunda doğrudan buharlaşır. Böylelikle kurumanın elde edilmesi için yüksek sıcaklıklara ihtiyaç kalmaz.
Böylelikle ürünlerin moleküler ve hücre yapısında yarılma vb. değişikleklere yol açmaz.
İç ve dış yapısı bozulmaz neredeyse en baştaki hallerini korurlar.

LİYOFİLİZASYON İŞLEMİ
Genel hatlarıyla liyofilizasyon işlemi üç temel aşamadan meydana gelir: Dondurma, birincil kurutma (süblimasyon), ikincil kurutma (dezorpsiyon).
Aşamalar şu şekilde seyreder:
Ürün dondurma işleminden geçirilir. Ürün tipine göre dondurma işleminin süresi iyice uzun veya biraz daha kısa tutulur.
Birincil kurutma aşamasında ürünün içinde bulunduğu liyofilizasyon kabininde hafif bir vakum uygulanır ve sıcaklık giderek düştükçe yüksek enerjideki moleküller kendiliklerinden dışarı uçarlar.
İkincil kurutma aşamasında ise, öte yandan, vakum maksimum seviyeye çıkarılır ve kristalleşmiş ve maddeye tutunup kalmış son su molekülleri maddeden dışarı çekilir.
Liyofilizasyonun kullanım alanları
Kimya ve biyokimya
Eczacılık
Kozmetik
Gıda sanayileri
Daha az rastlanan uygulamaları
sudan zarar görmüş kitaplar
belgeler ve el yazmaları
hayvani yan ürünler
süt ürünleri mayaları
çeşitli arkeolojik kazı çıktılarının korunması
bitkiler ve hayvanlar gibi müze sergi objeleri

LİYOFİLİZATÖR TEKNOLOJİSİ
Liyofilizasyon, silindirik bir ana gövdenin içinde bulunan paslanmaz çelik bir kabinde veya odada bulunan raflara, malzemenin içine konulduğu tepsilerin sürülmesi ve kabin kapağının sıkıca kapatılması sonrasında başlatılır.
Kabin dışında bir vakum pompası bulunur. Yoğuşturucu içeride de dışarıda da bulunabilir. Bazı liyofilizatörlerin yükleme ve boşaltma için iki uçlarında ayrı kapakları bulunur. Bunların bir tarafı boşaltma bir tarafı yükleme bölümüne açılır.
Tepsilerin yüklemesi taşıyıcı arabalar vasıtasıyla yapılır. Şişelerin yerinden oynamaması için ise kanallı tepsiler kullanılır.
Bu şişelerin tıpaları su buharının çıkışını sağlamak için tam kapalı değildir. İşlem bitiminde aygıtın içerisinde bulunan mekanizma kapatır.

UYGULAMA NASIL GERÇEKLEŞTİRİLİR?
Liyofilizasyon Liyofilizatör adı verilen aygıtta -400 ila -600 C ye inerek malzemeler dondurulur.Hem süblimasyonu hem de kurutmayı sağlayacak vakum ortamını oluşturur.
Bu aygıta başka bir soğutucuda dondurulmuş ürünlerde konulabilir.
Çıkan su buharı vakum pompası ile boşaltılmak yerine kondansatörlerde yoğuşturularak buza döndürülür.Bir sonraki döngüden önce bu buz çözdürülerek dışarı alınır.
Döngü dondurma,birincil kurutma ikincil kurutma evrelerinden oluşur.İkincil kurutmada vakum yardımıyla malzemeye tutunmuş son su molekülleride dışarı alınır.
Süre üründen ürüne değişir.
Dondurma hızı yavaşsa büyük,hızlıysa küçük buz kıristalleri oluşur.Bu da kurutma oranına ve hızına etki eder

LİYOFİLİZASYON AYGITLARININ KAPASİTESİ NE KADARDIR?
Yarım kilo malzemeyi liyofilize eden tezgah üstü mini modellerden 3-6 raflı 9-10 -30 m2 kapasiteli ufak boylu modellere koyabiliriz veya 80-100 m2 gibi orta seviyede kapasitelerden daha da yüksek çeşitli alternatifler vardır.

DİGER KURUTMA VE KORUMA YÖNTEMELERİNE GÖRE AVANTALARI NELERDİR ?
Gıda ürünlerinde sıcaklıklarını yükseltmediği için sıcağın verdiği hasarı vermez, gıdaların dış görünümlerini,renklerini,dokularını tatlarını,aromalarını korur.
Geleneksel kurutma yöntemlerine kıyasla,işlem sonunda kalan nem oranı % 1-2 ile daha düşük seviyededir.
Yeniden sulandırılan hücreler oldukça yüksek oranlarda ve düşük hasarla yaşam bulur,yeniden sulandırılan gıdalar yeniden taze hale gelir.
Tazelik nitelikleri liyolofilizasyonla korunmuş gıdaların ağırlıkları ortalama 10`a 1 oranında düşük olur.
Korunaklı biçimde ambalajlanmış ürünler normal ortam sıcaklıklarında çok uzun bozulmadan dayanabilirler.
Malzemeleri uzun süre çok düşük sıcaklıklarda tutmadığı için donma stresine bağlı olumsuz etkileri de azdır.Islak kağıtları ,kumaşlar ve ahşap eşya benzeri malzeme yetkinlikle kurutulur

DİGER KURUTMA VE KORUMA YÖNTEMELERİNE GÖRE AVANTALARI NELERDİR ?
Sıvıların (ilaclar ,aşılar vb. nihai kaplarında işlem görmesine imkan verir.
Yeniden sulandırılan gıdalar yeniden taze hale gelir.
Liyofilizasyonda sıcak hava ile kurutmada sıcak havadan kaynaklanan kavrulma etkisi meydana gelmez
Bütün bu avantajları malzemelerin yeniden sulandırılmaları kolay , hızlı ve sorunsuz gerceklesir.
Hasas malzemelerin rehidratasyonunda ise izotonik su kullanılıp yine bazı yardımcı çözücülerden yararlanılır.
Bakteriler gibi yaşayan hücre içeren malzemenin yeniden teşkili içinde bu tip yardımcılar kullanılır.
Sıcak hava ile kurutma ve konservelemeye kıyasla bu açıdan daha iyidir.
Çiçekler çok uzun süre canlı görünümlerini korurlar.
Gıdalarda bu süre kimi durumlarda 30 yılla ifade edilmektedir

AVANTAJLARI
Yüksek kaliteli ürün verir.
Vitamin ve mineral kaybı minimumdur.
Ürünün şekil ve boyutlarında herhangi bir değişim olmaz .
Uzaklaştırılan su tekrar kazandırılabilir.

DEZAVANTAJLARI
Yüksek yatırım gereklidir.
Dehidrasyon zamanı azdır.
Enerji maliyeti yüksektir.
Çok kırılgandır.
Liyofilize gıda ürünlerinin raf ömürleri yaklaşık olarak şöyledir:
Sebze, meyve, hamur işi yiyecekler, süt: 8–10 yıl
Filizlenen tohumlar, soslar, çeşniler, etler: 5-10 yıl
Yumurta ve peynir tozları: 5 yıldan fazla
Yemekler: 1-5 yıl
Hububat, fasulyegiller, bezelyeler: 10-15 yıl

LİYOFİLİZASYONUN RİSKLERİ VARMIDIR?
Liyolofilizasyon işlemi esnasında sadece su buharı degil solventler yani diger uçuşkanlar da liyofilize edilmekte olan malzemeden dışarı kaçar.
Bu solventlerin kimileri patlayıcı niteliktedir.
Dolayısıyla liyofilizasyon aygıtlarının patlama riskine karşı korunaklı , dayanıklı olmaları, gerekli önlemlere sahip olmaları gerekir.

LİYOFİLİZE ÜRÜNLER NASIL YENİDEN SULANDIRILABİLİR?
Yeterli miktarda suyun icinde bekletilmeleri bu maddeleri çok kısa bir süre içinde eski hallerine getirir.
Gıda ürünlerine 10 dk dakika yeterli olmaktadır.
Bunun için soğuk içme suyu kullanılabilir.
Hazır yemeklerde içinde sıcak su da kullanılabilir.
Hidrofobik yani suyu sevmeyen tipteki bazı hassas malzemelerin yeniden sulandırılmasında sonradan sonradan seyreltibilecek yağ içerikli sıvılardan yararlanılır.

AMBALAJLAMA
Liyofilize edilen ürün eğer işlem öncesinde nihai ambalajına konulmamışsa işlem bitiminde ortamdan nem kapmaması için mümkün olan en kısa sürede ambalajlanmalıdır.
Dolayısıyla ambalajlama işleminin de liyofilizasyon tesisinde yerine getirilmesi bir zorunluluktur.
Tepsiler içerisinde işlem görürler.
İşlem sonrasında kurumuş oldukları için kullanım amaçlarına göre poşet tipi veya özel iç kaplamalı teneke kutu ambalajlara konurlar.
Ambalaj ne şekilde olursa olsun su, nem ve oksijen geçirmez olması çok önemlidir.