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Gefriertrocknung ist die Sublimation von Wasser, während Trocknung die Verdampfung von Wasser ist. Ersteres ist der direkte Übergang von Wasser in Lebensmitteln vom festen in den gasförmigen Zustand, wodurch die physikalische Struktur der Lebensmittel während des Trocknungsprozesses weitgehend erhalten bleibt, während letzteres den Übergang von Wasser vom flüssigen in den gasförmigen Zustand darstellt.

　　Die Gefriertrocknung, kurz FD, ist die Abkürzung für das englische "Freeze Dried" und bezeichnet die Vakuum-Gefriertrocknung. Im Gegensatz zum Frittieren oder Backen sowie zum Sprühtrocknen bei der Herstellung von Pulver wird bei der Gefriertrocknung das gefrorene Lebensmittel in einer Vakuumumgebung sublimiert, um das Lebensmittel zu entwässern und zu trocknen.

　　Die FD-Gefriertrocknung ist eine ausgereifte Spitzentechnologie, die ihren Ursprung in den USA und Russland hat und im Bereich der Raumfahrtnahrung eingesetzt wird. Sie ist derzeit in Industrieländern wie Japan und Deutschland sehr beliebt. In einem Artikel von Mother Jones wird erwähnt, dass der Medizinprofessor Garistona vom Wisconsin Medical College herausgefunden hat, dass gefriergetrocknete Beeren 90 % ihrer Anthocyane behalten. Laut Diane Barrett, Expertin für Lebensmittelwissenschaft und -technologie an der University of California, Davis, ähnelt der Nährwert von gefriergetrockneten Lebensmitteln nach der Rehydratisierung dem von frischen Lebensmitteln. Farbe, Aroma, Geschmack, Form und über 97 % der Nährstoffe bleiben erhalten, ohne dass Konservierungsmittel benötigt werden. Bei Raumtemperatur sind sie lange haltbar. Derzeit wird diese Technologie bei Produkten wie gefriergetrockneten Fruchtstücken, gefriergetrockneten Instant-Suppen, gefriergetrockneten Meeresfrüchten und Gemüse eingesetzt.

　　Gefriertrocknung VS. Trocknung

　　1. Gefriertrocknung

　　Bei der Gefriertrocknung sublimiert die Feuchtigkeit, bei der Trocknung verdampft sie. Bei ersterer geht die Feuchtigkeit im Lebensmittel direkt vom festen in den gasförmigen Zustand über, wodurch die physikalische Struktur des Lebensmittels weitgehend erhalten bleibt. Bei letzterer wird die Feuchtigkeit vom flüssigen in den gasförmigen Zustand überführt.

　　Bislang ist die Vakuum-Gefriertrocknung die beste Methode. Denn bei niedrigen Temperaturen und niedrigem Druck bleibt die physikalische Struktur des Lebensmittels weitgehend unbeeinträchtigt. Es kommt nicht zu einer Schrumpfung der Oberflächenporen oder einem Austrocknen des Inneren aufgrund von osmotischen Vorgängen durch den Feuchtigkeitsgradienten zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Zellwände. Durch den niedrigen Druck im Vakuum erhöht sich der Sublimationspunkt, wodurch die Trocknungsleistung gesteigert wird.

　　2. Trocknung

　　Trocknung wird auch als thermische Trocknung bezeichnet und ist ein Trocknungsprozess, der durch die Zusammenarbeit von Wärmeträger und Feuchtigkeitsmedium erfolgt. In der Regel dient warme Luft gleichzeitig als Wärme- und Feuchtigkeitsmedium. Das bedeutet, dass die Luft erhitzt wird und dann das Lebensmittel erhitzt, wobei die verdampfte Feuchtigkeit vom Lebensmittel von der Luft aufgenommen und abgeleitet wird.

　　Bei der thermischen Trocknung wirkt die Wärme von außen nach innen auf das Lebensmittel, die Feuchtigkeit von innen nach außen (umgekehrt). Die Geschwindigkeit ist begrenzt. Wenn das Lebensmittel seine maximale Temperatur erreicht, ist die Geschwindigkeit, mit der die Feuchtigkeit von innen nach außen diffundiert, begrenzt. Eine zu hohe Geschwindigkeit führt zu einer Schrumpfung der Oberfläche und einer Verringerung der Trocknungsgeschwindigkeit, eine zu niedrige Geschwindigkeit beeinträchtigt die Effizienz. Eine zu hohe Temperatur führt zu einer zu schnellen Verdampfung der inneren Feuchtigkeit, die nicht schnell genug durch die Kapillarleitungen abgeleitet werden kann, was zu einer Ausdehnung und zum Platzen der Zellen führt und zu einem gewissen Nährstoffverlust führt.

　　Die Gefriertrocknung ist mit höheren Kosten verbunden, daher sind gefriergetrocknete Lebensmittel in der Regel teurer als getrocknete Produkte.

　　Vorteile von gefriergetrockneten Lebensmitteln

　　1. Hohe Nährstoffdichte

　　Die Vakuum-Gefriertrocknung erfolgt unter extrem niedrigen Temperaturen und hohem Vakuum. Während des Prozesses befindet sich das Lebensmittel im Wesentlichen in einer sauerstofffreien und vollständig lichtgeschützten Umgebung. Die Wärmeveränderung ist gering, wodurch Farbe, Aroma, Geschmack und Form der frischen Lebensmittel effektiv erhalten bleiben und die verschiedenen Vitamine, Kohlenhydrate, Proteine sowie Chlorophyll, Enzyme, Aminosäuren und Aromastoffe weitgehend erhalten bleiben.

　　2. Sensorische Eigenschaften

　　Da bei der Gefriertrocknung die Feuchtigkeit im Lebensmittel an Ort und Stelle auskristallisiert, werden die bei herkömmlichen Trocknungsmethoden auftretenden negativen Erscheinungen wie der Verlust von Nährstoffen und die Verhärtung der Oberfläche durch die Migration der inneren Feuchtigkeit an die Oberfläche vermieden.

　　Frisches Obst und Gemüse ist nach dem Trocknen aufgrund der Konzentration von Aroma und Zucker intensiver im Geschmack. Getrocknetes Fleisch schmeckt intensiver und hat eine bessere Textur und eine hervorragende Rehydrierbarkeit.

　　3. Hohe Rehydrierbarkeit

　　Bei der Gefriertrocknung hinterlässt die Sublimation der festen Eiskristalle zu Wasserdampf Hohlräume im Lebensmittel. Daher haben gefriergetrocknete Lebensmittel eine poröse Struktur, die eine ideale Instantfähigkeit und eine schnelle und nahezu vollständige Rehydrierbarkeit ermöglicht. Durch Zugabe von Wasser kann das Lebensmittel innerhalb weniger Sekunden bis Minuten wieder in seinen ursprünglichen Zustand zurückversetzt werden.

　　4. Sehr lange Haltbarkeit, einfache Anwendung

　　Gefriergetrocknete Lebensmittel sind gründlich entwässert und leicht, daher sind sie sowohl in der Anwendung als auch im Transport sehr praktisch. Die meisten gefriergetrockneten Heimtiernahrungsprodukte werden vakuumverpackt oder mit Stickstoff verpackt und lichtgeschützt gelagert. Diese versiegelte Verpackung hat bei Raumtemperatur eine Haltbarkeit von 3 bis 5 Jahren oder länger.