おいしさと栄養をできるだけ損なわずに長期間保存。普段の食事から、非常食、宇宙食などあらゆる場所で食べられています。

フリーズドライとは?

…その前に、少しだけ科学のお話を…

フリーズドライ(凍結乾燥・lyophilization)とは水が低温・極低圧では凍った状態で氷自体が蒸発する「昇華」と呼ばれる現象を利用して、食品中の氷を、液体の水に変えることなく氷のまま水分を除去することで食品を乾燥する技術です。

 水は地上では100℃で沸騰しますが、気圧の低い山頂などでは水の沸騰する温度(沸点)が下がります。富士山山頂では約87℃で、エベレスト山頂では71℃程度になります。

さらに高度を上げ7万5千メートル程度の中間圏と呼ばれるほぼ宇宙空間(アメリカ空軍では8万メールから上を宇宙とみなしています)では水の沸点は-30℃程度となります。

その状態では氷は溶けて水になることができず、氷を熱などのエネルギーを加えて暖めると氷が直接水蒸気に変わります。この現象を「昇華」と呼びます。

二酸化炭素を凍らせたドライアイスが固体のまま煙となる現象も同じく昇華現象です。

気圧を下げると水の沸点も下がります。真空に近いところまで気圧を下げると水の沸点は-30℃になり、水は凍ったまま氷が直接水蒸気に変わる昇華という現象が起こります。

フリーズドライとはどんな乾燥方法?

フリーズドライでは

  • まず食品を冷凍して
  • 気圧を水(氷)の沸点を-30℃程度になるまで下げる
  • その状態で、熱を加えて昇華して氷を取り除く

の行程を経て、食品を乾燥させます。

熱風乾燥など加熱して乾燥させる方法では、食品の多くの成分が水に溶け込んだ状態で、その水を沸騰させて乾燥させます。熱により成分が変化したり、食品の表面に栄養成分が濃縮してしまい、湯戻りが遅くなったり、中の味が薄くなったりします。

フリーズドライでは低温で氷が水蒸気に変わるので、食品の成分をほとんど変化させずに乾燥でき、もともと氷があった場所は空洞となるので、お湯を加えた際にその空洞に素早くお湯が染み込み、湯戻りが早くなります。

 

食品を凍らせて、気圧を真空に近いところまで下げて、昇華により氷を直接水蒸気に変えて取り除くことで、食品を乾燥します

簡単そうに見えますが…

イチゴ1粒から25mプール1杯分の水蒸気が!

気圧と体積

気圧が低くなると気体は膨張します。高い山の上ではポテトチップスなどの袋が膨らむのと同じ原理です。イチゴ1粒をフリーズドライすると27万リットル=25mプール1個分の体積と同じ水蒸気が発生します。フリーズドライ工場には高度7万5千メートルの状況を再現するために、非常に丈夫な潜水艦のような形をした容器(釜・チャンバーとも呼ばれます)を使用しております。

1釜には約1,500kgのイチゴを投入でき、フリーズドライすると東京ドーム12個分(1488万立方メートル)もの水蒸気が発生します。

どうやって膨大な水蒸気を取り除くのか?

東京ドーム12個分の水蒸気を取り除くことはどんなに優秀なポンプを用いても困難です。釜内の気圧は低く、水蒸気は冷やされればまた氷に戻ります。そこで、コールドトラップと呼ばれる凝集設備で水蒸気を氷に戻すことで効率よく水分を取り除くことができるようになります。

膨大な水蒸気をまた氷に変えることでフリーズドライが進みます

釜の中で食品がフリーズドライされる様子

フリーズドライ工場には高度7万5千メートルの状況を再現するために、非常に丈夫な潜水艦のような形をした容器(釜・チャンバーとも呼ばれます)に真空ポンプや釜内の温度を調整するための設備、昇華で発生した水蒸気を回収して氷に戻すコールドトラップなどが設置されています。

  1. 凍った食品を釜内に設置し、真空ポンプで空気を抜き、気圧を下げて高度7万5千メートルの状況を再現する。
  2. その状態では食品の中の氷の結晶は溶けて水にならず、直接水蒸気となる(昇華)。
  3. 発生した水蒸気をコールドトラップでまた氷に戻す。

このような方法で食品の中の氷を水蒸気にして食品から取り除き、釜内のコールドトラップで氷に戻すことで、乾燥が行われます。

下の画像の再生ボタンをクリックすると、そのプロセスを動画でご覧頂けます(再生ボタンが表示されていない場合はページを更新・リフレッシュして下さい)。

 

フリーズドライでは氷が水蒸気に変わるので、食品の成分をほとんど変化させずに乾燥でき、もともと氷があった場所は空洞となるので、お湯を加えた際にその空洞に素早くお湯が染み込み、湯戻りが早い乾燥食品が可能となります。

フリーズドライの歴史

チューニョとは

 

アンデスの高地では気圧が低く、乾期は昼夜の寒暖の差が大きいので、ジャガイモを外で保管すると、夜の間にジャガイモが凍り、昼間に日光で水分を取り除かれ、それを繰り返すと、ジャガイモの細胞から水が外へ出てきてきます。そのジャガイモを圧縮して水を絞り、乾燥させてできる天然のフリーズドライ食品です。日本では高野豆腐や寒天などが同じような仕組みで作られています。

フリーズドライの原型はインカ時代にじゃがいもを冬場の低温、高地のための低圧状態で保管して作られていたチューニョと呼ばれる保存食がルーツ と考えられております。

1813年イギリスの科学者William Hyde Wollastonが英国王立学会に「昇華」について報告したことが記録されています。1910年には機械式真空ポンプを使ったフリーズドライ装置の原型が設計され、第二次世界大戦中にアメリカで血漿や医薬品をフリーズドライする技術が検討され、大戦後その技術を食品へ応用するようになりました。

1963年にOregon Freeze Dry Foods, Inc. (弊社)が創立され、フリーズドライのイチゴを朝食シリアル向けに製造するようになりました。その後、ベトナム戦争が始まり米軍の軽くて長持ちする糧食を開発して欲しいというリクエストに応えフリーズドライ糧食の供給を開始、さらにNASAの宇宙飛行士にも地上のレストランと同じような美味しい食事を食べさせたいというリクエストに応え、フリーズドライ宇宙食の開発に着手、アポロ計画でフリーズドライのシュリンプカクテルやアイスクリームを初めとする様々な宇宙食が開発されました。

日本には1960年代の後半に技術が伝わり、70年代にカップヌードルやお茶漬けの具として用いられたことがきっかけで広まりました。

現在では非常食から日常一般的に食される加工食品の素材、お菓子だけでなく、分子調理法で有名なレストランでフリーズドライのフォアグラが使用されるなど、幅広く利用されるようになりました。

フリーズドライの特徴

素材の色、栄養、風味や食感を損なわずに乾燥ができます。

ハンバーガーパテを直火で焼いた状態で、これからこのパテをフリーズドライします。
直火焼きハンバーガーパテをフリーズドライしたものです。フリーズドライ前と比べて色や形状を大きく変えることなく乾燥ができます。

ハンバーグパテのフリーズドライ前と後の写真。スライダーを左右に動かして乾燥前(左側)と乾燥後(右側)の状態を比べてみて下さい。

フリーズドライは低温・低圧で食品の中の氷を水蒸気に変えて取り除きます。だから、素材の色や栄養、風味や食感をほとんど変えることなく乾燥ができます。

例えば微生物を生きたまま乾燥させることも可能で、そのためヨーグルトなど発酵乳製品のスターターの乾燥に用いられています。フルーツではビタミンや熱に弱い栄養素をあまり損なうことなく乾燥でき、常温保管が可能な、手軽で美味しいおやつとしてアメリカの学校給食などでも利用されています。

新鮮なブドウの写真

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熱風乾燥は加熱して水分を蒸発させる技術です

ブドウを熱風乾燥するとレーズンになります

通常の熱風乾燥でブドウを乾燥するとレーズンになります。生のブドウとその味や栄養成分が大きく変わり全く別の食材となります。

新鮮なブドウの写真

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ブドウがフリーズドライされても、味や栄養はほとんど変わりません。水分が無くなりサクサクになります。
昇華現象を利用して低温・低圧でやさしく食品を乾燥します

フリーズドライでブドウを乾燥すると…ブドウのまま乾燥されます。生のブドウとその味や栄養成分がほとんど変わりません。水分だけが取り除かれ、サクサクのおいしいスナックになります。

お湯(水)を注ぐだけ、簡単に素早く食べられる状態に戻ります。

フリーズドライは食品の中の氷を取り除く技術。乾燥後の食品には氷があったところが隙間となります。お湯や水を注いだ時にその隙間から食品の内部に染みわたり、素早く食べられる状態に戻ります。

直火焼き鶏胸肉ではなんとお湯を注いで30秒待つだけで食べられる状態に!

フリーズドライのコーンにお湯を注ぐと1分で茹でたてのコーンに

軽くて持ち運びにとっても便利。

食品の大部分は水分です。例えばリンゴの80%以上は水分です。シチューやカレーといった食事でも70%以上が水分です。フリーズドライは食品のおいしさや栄養はそのままに水を取り除くだけ、だから非常に軽量で持ち運びに便利。

OFD Foodsはキャンピング、登山、トレッキングなどアウトドア加工食品で40年以上アメリカナンバー1のブランド~マウンテンハウス(Mountain House®)を製造・販売しています。アウトドアで
厳しいチャレンジを完遂するために荷物は少しでも軽くしたいもの。
フリーズドライとマウンテンハウスがあなたのチャレンジをサポートします。

食品の水分を取り除いているからフリーズドライ食品はとっても軽くて、持ち運びに便利。荷物を少しでも軽くする必要がある登山やキャンプで大活躍。

常温で長い賞味期限、いつでもどこでもほっとできるおいしさを。

いざというときに期限切れ…そんな不安を払拭するには超長期賞味期限の

フリーズドライは他の乾燥方法に比べて効率よく、水分を除去できるので、乾燥後の水分がとても低く、通常の微生物は増殖できません。ですから適切な包装資材へ密封して、適切な保管条件で保管すると非常に長い賞味期限が可能になります。

OFD FOODSが製造・販売するマウンテンハウス・サバイバルフーズは金属缶で25年、アルミパウチで12年の賞味期限。いつでもどこでもほっとできるおいしさをご提供しています。

フリーズドライの用途

フリーズドライとは物質から氷を水蒸気に昇華させて取り除く技術です。その際に低温・低圧で処理されるので加熱・熱風処理に比べて、

  • 高温による損傷が少ない
  • 熱風を使わないので、軽いものや粉体なども乾燥が可能

という利点があります。この利点を活かして、様々な用途でフリーズドライ技術が用いられています。

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