真空冷冻干燥技术

原料→前处理→预冻→ 真空脱水干燥→后处理
1.前处理
• 真空冷冻干燥食品的原料若按其组 织形态来分，可分为固态食品和液 态食品。
• 对固态食品原料的预处理过程，包 括选料、清洗、切分、烫漂和装盘 等。
• 其目的是清除杂物，易升华干燥。 液态原料一般采取真空低温浓缩或 冷冻浓缩的方法进行预处理。
2.预冻
• 蔬菜类：如蘑菇、香菇、香椿、黄花菜、芦笋、芹菜、青豆、荷兰 豆、豌豆、胡萝卜、番茄、菜花、卷心菜、菠菜、洋葱、辣椒、香 菜、玉米等。
• 水果类：荔枝、龙眼、香蕉、草莓、水蜜桃、樱桃、苹果、梨、桔 子、哈密瓜、菠萝等。
• 水产类：鱼翅、虾仁、蟹肉、甲鱼、鱿鱼、海参、干贝、海蜇、海 带、海菜等。
真空冷冻干燥技术在食品工业 中的应用
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真空冷冻干燥技术
• 概念 • 原理 • 操作流程及要点 • 冻干食品的特点 • 应用 • 结论
• 真空冷冻干燥技术简称冻干 技术，是真空技术与冷冻技 术相结合的新型干燥脱水技 术。是将食品先冻结，然后 在较高的真空度下，通过冰 晶升华作用将水分出去而获 得干燥的方法。
• 真空冷冻干燥基本原理是基于水的三种变化。水 （H2O）有三种相态，即固态、液态和气态，三相 态既可以相互转换也可以共存。
• 三相点所对应的温度为0.0098℃，水蒸气为610.5 （4.58mmHg），在这样的温度和水蒸气压下，水、 冰、水蒸气三者可共存且相互平衡。
• 只有在三相点以下，冰才能由固相直接转变为气 相，这个过程成为升华。在高真空状态下，利用 升华原理，使预先冻结的物料中的水分（不经过 冰的融化）直接以冰态升华为水蒸气被除去，从 而达到冷冻干燥的目的。
• 禽肉类：猪肉、牛肉、蛇肉、羊肉、鸡肉、兔肉、火腿等。 • 方便食品类：碗仔面、盒装便餐、婴儿食品、旅游食品、老年食品、
军用食品、宇航食品等。 • 饮品类：速溶咖啡、速溶茶等固体饮料，果汁、果茶、菜汁、保健
茶、营养茶、营养冲剂、红绿茶等。 • 调味料类：葱、姜、蒜、汤料、果酱、调料理、香料等。 • 保健品类：人参、鹿茸、冬虫夏草、天麻、当归、三七、首乌、山
• 物料首先要预冻，然后抽真空。预冻的温 度选择应低于物料的共熔点5℃左右。因隔 板的温度有所不同，需要有充分的预冻时 间，从低于共熔点温度算起，预冻时间约2 小时。
• 预冻的速度控制在每分钟下降1~4℃为宜， 过高过低都会影响产品质量，不同的物料 的预冻速度由实验确定。
3.速冻
• 速冻的目的是将食品内的水分固化，并使冻干 后产品与冻干前具有相同的形态，以防止在升 华过程中由于抽真空而使其发生浓缩、起泡、 收缩等不良现象的发生。
它包含真空、制冷、流体、生物工程、 传热传质和自动控制等方面知识。由于 干燥过程实在低温、真空状态下进行， 物料中的水分直接从固态升华为气态， 因而可以最大限度地保持被干物料的色、 香、味、形状和营养成分，而且复水性 能好。应用该技术的冻干产品能够很好 地吻合“绿色食品”、“保健食品”、 “方便食品”三大食品的发展趋势，因 此冻干食品逐渐被人们关注和青睐。
• 冻干制品采取真空或充氮包装及避光保 存，可保持5年不变质。由于质量轻， 可室温贮运销售，对营销十分有利。与 速冻制品相比，免除了运输储存和销售 过程中小号很高的冷藏链。真空速冻干 燥技术被国内外认为是生产高品质制品 的理想的加工方法。因此，冻干食品在 国际市场的价格似乎热风干燥食品的 4~6倍，是速冻食品的7~8倍。
• 由于冷冻食品保持坚硬，逸出的水分留下通道， 冻干食品组织呈多孔状，因此与氧气接触的机会 增加，为防止其吸收大量水分和氧气，可采用真 空包装或充氮包装。
• 为保持干制食品含水在5%以下，包装内应放入干 燥剂以吸附微量水分。包装材料要求密闭性好， 强度高，颜色深。
• 物料干燥是在低温下进行 （-40℃），且处于高真空 状态，因此，特别适用于热 敏性高和极易氧化的物料的 干燥，可以保留新鲜物料色、 香、味及营养成份不损失；
• (2)解析干燥。升华干燥后，食品中仍含有少部分的结合 水，较牢固，所以必须提高温度，才能达到产品所要求阶 段的水分含量。料温由-20℃升到45℃左右，当料温与板 层温度趋于一致时，干燥过程即可结束。
• 真空干燥时间约为8~9小时。此时水分含量减至3%，停止 加热。
5.后处理
• 当仓内真空度恢复接近大气压时打开仓门，开始 出仓，将已干燥的食品立即进、甲鱼、龟类等。 • 食品工业原料类：蛋料、豆料、干果粉、植物蛋白等。 • 其他类：动物胶原蛋白、酶素、血清、菌种、生物制品等。
• 近年来，中国渔业产量不断提高，水产品加工业 取得了突破性进展，已形成冷藏、罐藏、调味食 品、鱼糜制品等几十个产业门类。
• 然而作为一个水产大国，我国的水产品加工技术 仍处于起步阶段，发展速度与发达国家相比存在 较大差距。但我国可用于冻干的水产品数量大、 品种多、质量高、价格低，这些优势将弥补技术 上的缺陷，使我国的冻干食品在国际市场上同样 具有较强的竞争力。
• 冻结得越快，物品中结晶越小，对细胞的机械 损坏作用也越小。冻结时间短，蛋白质在凝聚 和浓缩作用下，不会发生变质。
• 冻结终了温度约为-30℃，使物料的中心温度 在共晶点以下（溶质和水都冻结的状态称为共 晶体，冻结温度称为共晶点）。
4.真空脱水干燥
• (1)升华干燥。冻结后的食品需迅速进行真空升华干燥。 食品在真空条件下吸热，冰晶就会升华成水蒸气而从食品 表面逸出。升华过程是从食品表面开始逐渐向内推移，在 升华过程中，由于热量不断被升华热带走，要及时供给升 华热能，来维持升华温度不变。
• 干燥制品不失原有的固体骨架 结构，保持物料原有的形态；
• 冻干制品成海绵状，无干缩， 故复水性极好，比其它干燥方 法产生的物料复水后更接近新 鲜物料原形
• 在升华过程中溶于水中的可溶性 物质就地析出，避免了一般干燥 方法中因物料内部水分向表面迁 移而将无机盐和营养物携带到物 料表面而造成表面硬化和营养损 失的现象；