真空冷冻干燥过程中真空度与成品水分的控制89
冻干食品生产加工成品检验和控制分析
冻干食品生产加工成品检验和控制分析冻干食品是指通过冷冻和真空干燥技术制成的食品，具有保鲜、延长保存期限以及保持原有食品营养成分的特点。
在冻干食品的生产加工过程中，成品的检验和控制对产品的质量和食品安全至关重要。
一、冻干食品生产加工成品检验1.外观检验：包括形状、颜色、气味等。
检验生产加工成品的外观是否符合产品规格要求，是否存在变质、霉变等异常情况。
2.水分含量检验：冻干食品在加工过程中需要去除大部分水分，因此水分含量的检验是确保产品保存期限和品质的重要指标。
3.营养成分检验：冻干食品通常需要保持原有食品的营养成分，包括蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素等。
检验生产加工成品的营养成分是否符合标准要求。
4.微生物检验：冻干食品在加工过程中需要经历冷冻和真空干燥，这些过程可以有效杀灭大部分微生物。
但为了确保产品的安全性，需要对生产加工成品进行微生物检验，包括总菌落数、大肠菌群、金黄色葡萄球菌等。
5.灭菌效果检验：冻干食品在生产过程中可能需要进行灭菌处理，如高温灭菌或辐照灭菌。
通过对生产加工成品进行灭菌效果检验，可以确保产品的微生物质量符合卫生标准。
6.包装检验：冻干食品在包装过程中需要确保包装的完整性和防潮性，以免产品受潮或变质。
因此，对生产加工成品的包装进行检验，包括封口完整性、包装材料的质量等。
二、冻干食品生产加工成品控制1.工艺控制：对生产加工成品的工艺进行控制，确保每个环节的操作符合标准要求，包括冷冻过程、真空干燥过程、灭菌过程等。
2.温度控制：冻干食品在生产加工过程中需要经历冷冻和干燥，所以温度控制是非常重要的。
确保冷冻温度和干燥温度符合产品要求，以保持原有食品的质量和营养成分。
3.湿度控制：干燥过程中的湿度控制同样重要，确保湿度符合产品要求，以保持正确的干燥和防止细菌滋生。
4.灭菌控制：冻干食品对微生物的要求非常高，因此灭菌是生产过程中的关键环节。
确保灭菌工艺的正确执行和灭菌效果的控制。
5.检验和验证：在生产加工过程中，需要进行定期的检验和验证，以确保产品的质量和安全性。
真空冷冻干燥技术关键参数
真空冷冻干燥技术关键参数哎呀，今天咱们聊聊真空冷冻干燥技术吧，听起来是不是很高大上？别担心，我给你慢慢讲，让你听得轻松又愉快。
这技术可真不是一般的神奇，尤其是在食品和药品行业，真的是大显神威。
先说说它的工作原理，想象一下，把食物先放到极低的温度，然后在真空环境下，水分直接变成了气体，这就叫升华。
水分一挥手，食物就像魔术一样，轻轻松松变得又轻又干。
听上去是不是像童话故事？想象一下，咱们平时吃的水果，像草莓、蓝莓，真空冷冻干燥后，那可不是简单的干果哦！它们依旧保留了颜色、形状和大部分的营养，吃一口，简直是回味无穷。
就好像把夏天的阳光都锁进了袋子里，随时拿出来享用。
那些大厨们就爱这种技术，想要做出好吃的料理，真空干燥的食材简直是如虎添翼。
这种干燥方式，不仅能让食品保存更久，连口感也保持得很好，真是一举多得。
再说说关键参数，这可是一门学问。
温度、压力、时间，简直就像是调配一杯好咖啡，得把握好每一个环节。
要是温度过高，食物可能就成了“干瘪瘪”的大饼；要是压力不够，水分可就不好走了。
像是做菜，得有火候，没了火候，一切都成了空谈。
时间也是个大问题，短了就没干透，长了又容易影响质量，简直是个考验耐性的活儿。
说到这里，大家可能会问，这技术有什么优势呀？哎，别急，听我细说。
保存时间长，保质期那可是大大的加分项。
口感和营养都能保留，不像某些干果一咬就碎，吃完了心里发慌。
真空干燥的产品轻便得多，方便储存和运输，简直是旅行的好伙伴。
背上一个干果包，走到哪都能吃到美味，生活就是要这样简单啊。
当然了，技术再好，也得有合适的设备。
这可是一个投入不小的领域，设备得花不少银子。
不过，看到最终的效果，很多企业都愿意花这份心思，毕竟谁不想自己的产品能脱颖而出呢？想象一下，市场上那些琳琅满目的食品，谁不想让自家的产品被顾客争先恐后地抢购呢？这可真是“有钱能使鬼推磨”啊。
然后，还有一点不得不提，就是环保问题。
真空冷冻干燥在节能方面，虽然比起传统的干燥方法，还是有很大优势。
浅谈真空冷冻干燥技术
浅谈真空冷冻干燥技术摘要：真空冷冻干燥，也称升华干燥。
其原理是将材料冷冻，使其含有的水份变成冰块，然后在真空下使冰升华而达到干燥目的技术。
关键词：真空冷冻干燥原理、冻干曲线、工艺、真空冷冻干燥特点。
下面论文从如下几节介绍。
第一节真空冷冻干燥的基本原理干燥过程是水的物态变化和移动的过程。
由于这种变化是发生在低温低压下，因此，冷冻干燥的基本原理就是低温低压下传热传质的机理。
由物理学可知，水有三相，A点为三相共点，C为冰的融解点。
根据压力减小、沸点下降的原理，只要压力在三相点压力之下（如图1所示：压力为 610 Pa以下，温度0℃以下），物料中的水分则可从水不经过液相而直接升华为水汽。
根据这个原理，就可以先将食品的湿原料冻结至冰点之下，使原料中的水分变为固态冰，然后在适当的真空环境下，将冰直接转化为蒸汽而除去，再用真空系统中的水汽凝结器将水蒸汽冷凝，从而使物料得到干燥。
第二节真空冷冻干燥的过程真空冷冻干燥过程分为以下三个阶段：（1）预冻阶段：真空冷冻干燥过程，首先要预冷，先将物料中的水分冻结成冰，使干燥后的产品与干燥前有相同的形态。
预冷冻温度必须低于产品的三相点（共晶点）温度。
各种产品的三相点温度是不一样的，由实验测。
预冷冻时间由验测得，一般约需2h.预冷冻速度率也要由实验确定。
由实验确定一个适宜的预冻速率，以得到较高的存活率、较好的物理性状和溶解度，且利于干燥过程的升华。
（2）升华干燥阶段：预冷冻后抽真空，此时物料中的水分由冷冻直接升华为水蒸气。
因汽化过程吸收热量，此时应通过搁板给予加热。
此阶段为干燥的第一阶段，箱内温度几乎不变。
由于干燥箱与冷凝器之间存在着压差，使水蒸气不断地进入冷凝器，升华连续进行，直至升华阶段结束。
（3）解析干燥阶段：也称为第二阶段干燥。
在第一阶段干燥结束后，在干燥物质毛细管壁及极性基因上吸附的部分水分，此水分不被冻结。
为除去这部分水分，要供给足够的热量，使物料升温，只要不造成产品过热而变质就可以（一般可达30-50℃）。
冷冻干燥机考核试卷
B.高温下蒸发，低温下干燥
C.高压下冻结，常压下干燥
D.常温下干燥，无需冻结
2.下列哪种物质不适合使用冷冻干燥机进行干燥处理？（）
A.药品
B.食品
C.纺织品
D.化工产品
3.冷冻干燥机的主要组成部分不包括（）
A.冷冻系统
B.干燥系统
C.真空系统
D.自动控制系统
4.冷冻干燥过程中，防止样品氧化的有效方法有（）
A.定期检查设备各部件
B.在设备运行过程中调整参数
C.停机前关闭冷却水
D.停机后及时清理设备内部
注意：请将答案填写在答题括号内。
二、多选题（本题共20小题，每小题1.5分，共30分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的）
1.冷冻干燥机的冷冻系统主要包括以下哪些部分？（）
A.冷却器
B.冷冻压缩机组
冷冻干燥机考核试卷
考生姓名：________________答题日期：________________得分：_________________判卷人：_________________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.冷冻干燥技术的基本原理是（）
A.预冻速率
B.升华速率
C.真空泵的抽速
D.环境温度
8.以下哪些情况可能导致冷冻干燥机无法达到预期的干燥效果？（）
A.冷冻系统制冷不足
B.真空系统泄漏
C.样品装载过多
D.干燥时间过短
9.冷冻干燥机在干燥过程中，以下哪些情况需要特别注意？（）
A.样品温度的均匀性
B.冷冻系统的冷却效率
冻干工艺常见的质量问题及解决办法
复溶后不溶性微粒不合格
（1）丁基胶塞极易导致复溶时混入不溶性微粒，其污染途径主要包括胶塞生产中的环境污染；由于丁基胶塞具有静电吸附作用，一般清洗未能除去胶塞表面微粒；胶塞后处理过程中，摩擦产生微粒以及高压消毒时产生不溶性微粒。
（1）选择丁基胶塞质量良好的供应商；
13
产品复水性差、澄清度或有关物质不合格
（1）降低冻结温度、延长冻结时间；（2）调整干燥速率，保证干燥阶段不超过产品的允许的最高温度；（3）合理设计冻干溶液的配方，一般重量浓度在 4%-25%之间为宜，最佳浓度在 10%-15%。若浓度较高时，则必须控制冻干制品厚度，改用大的容器灌装药液；
产品在垂直方向上结构或颜色不均一：（1）冻干块状物下部分细腻上部分毛躁有结晶花纹，这是由于冷冻速率缓慢引起的，慢速预冻过程中底部先形成冰晶，溶质向上浓缩；（2）溶液中某种物质浓度过高，溶液长时间放置后，由于温度或pH值的变化导致该物质析出沉淀。
4
含量不均匀
或者偏低
（1）含量不均匀主要与药液配制有关，配制药液时没有充分搅拌均匀；（2）含量偏低：装量偏少，导致冻干后药量偏低；药液过滤或者灭菌时药物损失严重。
（1）配制药液时应充分搅拌均匀，并确保药物完全溶解；（2）应根据预实验过滤和活性炭除热原等操作确定该过程是否有药物损失，如果有药物损失，应适当增加投药量或者采用浓配法。
（1）可以加快预冻速度或采用反复冻结法来解决；（2）可通过降低浓度调整处方以稳定溶液pH值或减少溶液放置时间来解决。
制品冻干后无固定形状，甚至已干燥的产品被升华气流带到容器的外边：产品中的固体物质浓度太低，不足以形成骨架。
增加固形物浓度或加入赋形剂
制品表面有硬壳：预冻时产品表面形成不透气的玻璃样结构，但未做回热处理，升华开始后产品升温，部分产品发生熔化收缩，产品的收缩使表层分裂，因此下层的升华能正常进行。
宠物食品技术食品真空冷冻干燥过程中的工艺参数分析
食品真空冷冻干燥过程中的工艺参数分析食品真空冷冻干燥原理和工艺流程01干燥原理真空冷冻干燥是将含水物料冻结后，在真空环境下加热，使物料中水分直接升华除去，从而使物料脱水获得冻干制品的技术。
真空冷冻干燥属于物理脱水，理解其过程应从水的三相平衡图开始。
如图1所示，AB、AC、AD分别为冰和水蒸汽、冰和水、水和水蒸汽两相共存时其压力和温度之间的关系，称之为升华曲线、溶解曲线和汽化曲线；三线交点A,为固、液、汽三相共存的状态，称为三相点，温度为0.01℃,压力为612Pa。
箭头1、2、3表示冰升华成水蒸汽、冰融化成水、水汽化成水蒸汽的过程。
升华现象是物质从固态不经液态而直接转变成汽态的现象。
由该图可知，只有当压力在三相点压力以下时，升华才可能发生，真空冷冻干燥就是基于这个原理。
02工艺流程1）前处理工艺：在对物料进行冷冻干燥加工之前的前期处理工艺。
如，对于植物性原料，它通常包括物料的清洗去皮去脐、分切破碎、蒸煮调理冷却甩干、称重装盘等。
2）预冻工艺：该江艺是主工艺升华干燥前的预处理工艺。
它是经前处理工艺称重装盘后的冷却物料、经轨道小车送至速冻机或冷冻隧道、按冻结工艺要求进行冷冻后，装入干燥仓或送入低温冷藏间储藏备用。
3）升华干燥工艺：该工艺是物料冷冻干燥加工中的主要工艺环节。
它是将预处理后的物料送入干燥仓中，按不同的物料冻干曲线，使冻结物料在真空状态下加热，进行物料中的游离水由冰到水蒸汽的升华干燥过程和脱除结合水的解析干燥过程，最终脱去物料中的水分，完成物料的冻干。
4）后处理工艺：该工艺是将己冻干的物料，进行后期加工处理的工艺。
它一般包括对产品的质量检查、粉碎筛分，称重包装仓库存放等。
03升华干燥工艺过程在食品真空冷冻干燥工艺过程中，升华干燥是整个工艺过程中的关键。
典型食品冻干过程分为3个阶段，如图3所示：a段为匀速升华阶段或称为恒定加热功率阶段。
这一阶段通常为最大加热功率（即加热板温度为最高温度），当物料上部温度达到最高允许温度时该阶段终止；b段为降速升华阶段或称为下降加热功率阶段。
真空冷冻干燥技术
• 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；
• 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。
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
真空冷冻干燥技术在食品工业 中的应用
小组成员：
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
药、蜂王浆、蜂蜜、花粉、鳖粉、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。
真空冷冻干燥技术的问题
真空冷冻干燥技术的问题有：
1.设备成本高：真空冷冻干燥设备价格较高，对于一些需要频繁
使用或者需要大量干燥处理的行业，如制药、生物制品等领域，使用真空冷冻干燥技术可能会增加生产成本。
2.干燥时间较长：相对于其他干燥技术，真空冷冻干燥需要更长
的干燥时间。
这是因为需要将物料冻干，然后再进行真空干燥，干燥过程可能需要数小时甚至更长时间。
3.干燥过程中可能出现的缺陷：真空冷冻干燥过程中，由于物料
中水分的升华和脱附，可能会造成物料表面的龟裂、萎缩等现象。
这可能会影响物料的品质和外观。
4.对温度控制要求高：真空冷冻干燥过程中，需要对温度进行精
确控制，以确保物料中的水分能够均匀地升华和脱附。
如果温度控制不当，可能会导致干燥不完全或者物料受损。
5.对操作人员技能要求高：真空冷冻干燥技术的操作需要一定的
专业技能和经验，如果操作不当，可能会影响干燥效果和产品质量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
真空冷冻干燥过程中真空度与成品水分的控制
摘要】物质中如果有大量的水分存在，其在存储过程中就会发生霉变变质，因此，在大多数情况下，物质需要干燥保存。
真空冷冻干燥技术是除去物质中大量
水分的一种非常有效的方法。
本文针对真空冷冻干燥过程中真空度与成品水分的
控制两者间的关系进行分析和研究，为真空冷冻干燥技术的提升提供了进一步的
理论依据。
【关键词】真空冷冻干燥；干燥原理；干燥工艺；控制
前言随着人们生活水平的不断提高，人们对于物料干燥储藏方面的要求越来
越高，真空冷冻干燥技术能很好地解决物料储藏的问题。
采用真空冷冻干燥技术，既除去物质中存在的水分，又可以保证物质的活性成分不受影响或受影响小。
真
空度在真空冷冻干燥过程中对成品水分的影响非常大，如何把握好两者间的关系，是当前该冻干技术的重点和难点。
只有通过认真细致的分析和研究，并不断积累
经验，正确处理并引导两者间的相互作用，才能达到理想的目的。
１冻干工艺研
究现状真空冷冻干燥技术是一种优良的除去物质中的水分、从而使物质的存储时
间更长、更能保障物质活性成分的有效性的技术。
现代冷冻干燥技术起源于２０
世纪初，我国６０年代的时候从国外引进这项技术，一开始引进这项技术主要是
用在医药和生物制品方面的冻干保存上，之后才开始慢慢引用到其他行业中来。
随着真空冷冻干燥技术的成熟运用范围越来越广泛，也使得国内各个行业开始注
重冻干工艺和冷冻设备方面的研究、技术创新以及理论研究。
２真空冷冻干燥的
原理和工艺
２．１真空冷冻干燥的原理水具有固态（冰）、液态、汽态三种状态，这三
态在一定的条件下可以互相转化的。
从水的三相图可以看到，当体系的温度在０．０１℃（２７３．１６ｋ）及６１０．５Ｐａ时，水正好处于固态、液态、
汽态三相点，当体系的温度不变，降低系统的压力，固态的水不经过液态而直接
升华为汽态。
真空冷冻干燥技术就是基于这个基本原理，达到物质干燥目的。
２．２工艺流程真空冷冻干燥工艺流程主要分为以下步骤进行：预冻．一次升华
干燥．二次解析干燥。
（１）预冻工艺：灌装半加塞的药液在冷冻干燥箱中进行
冷冻，物质中的水冻结为冰。
（２）一次升华干燥：关键工艺阶段，在一定的真
空和温度下，固态的冰升华为水蒸气，生成的水汽通过抽气真空系统抽走，系统
处于持续的真空状态，升华得以不断进行。
（３）二次解析干燥：在一次升华结
束后，通过调节干燥箱板层温度，把剩余的水分从制品中除去，以达到物品干燥
目的。
３真空冷冻干燥过程中对真空度控制为给冷冻干燥过程中的干燥箱提供强大
的真空，在冻干机结构中真空泵的设置是非常关键的，但仅有强大的真空泵的抽
气作用，对于产品的真空冷冻干燥是不够的。
有试验数据表明，１ｇ的冰在１０
Ｐａ时大约能产生１００００升体积的蒸汽，要及时将这些产生的蒸汽排除，仅
仅依靠真空泵是无法达到要求的，因此，在冻干机的结构中，设计了蒸汽冷凝器（冷阱），在冷阱的盘管中流动着．４５℃以下的低温导热油。
制品升华产生的
水蒸气通过真空抽气进入冷阱，在冷阱的冷凝盘管上，水蒸气遇到低温又冷凝为
固态的冰。
当然，在冻干过程中，除真空应得到控制外，系统提供的热量也应得
到控制，确保升华产生的水蒸气与水蒸气的冷凝速度基本平衡，维持系统真空处
于一个可控和有效的状态。
４真空冷冻干燥过程中的成品水分控制根据理论研究
发现，冰晶的大小对升华过程是有影响的。
冰晶的大小受预冻冻结的速度和温度
影响，冻结温度越低、速率越快，冻结过程中产生的冰晶数量多，形状也比较细；如果温度不够低、速率过慢，晶体就会过大。
大冰晶的升华速度较快，小冰晶不
利于升华。
但慢冻产品溶解慢，速冻产品溶解快。
如果冰晶较大，上部冰升华后留下的空隙就大，冰晶间的“道路”就越宽，后
续冰升华形成的水蒸气逸出就越流畅。
如果冰晶较小，冰晶升华后形成的“道路”
就小、曲折，影响后续升华水蒸气的逸出。
如何确认冻结速度和温度，需要根据
试验进行确认，一般情况下，制品的预冻温度低于共晶点温度５．１０℃，制品
温度达到设定温度后保持１．２小时，基本能保证产品的冻结。
在升华阶段，由于冰的不断升华，干燥箱的真空度是在不断上升的，因此，
持续的、稳定的真空抽气和冷阱的水蒸气冷凝作用对干燥箱的真空度的维持是十
分重要的。
我们通过水的三相图（尽管此时系统不是处于真正的纯水状态，纯水
的三相图仍有参考意义）可以观察到，当干燥箱的压力升高到一定程度时，制品
中的冰就不再走升华途径，而是会液化生成水，生成的水会将干燥的部分溶解，
堵塞升华通道，导致已经冻结的制品坍塌，严重会致喷瓶的发生，这些最终都会
造成成品的水分的超标，冻干失败。
真空冷冻干燥过程中真空度是否一定越低越好呢？在真空冷冻干燥过程中，
热量的传递有三种途径：传导、对流、辐射。
如果真空过高，对流就会减慢，热
量的传递也会减少，整个冷冻干燥周期会被延长。
根据相关研究和实践总结，冻
干过程中真空度控制在１０．３０Ｐａ之间是有利于冻干的。
真空冷冻干燥过程中，真空、温度等工艺参数是互相影响的，在温度也得控
制的条件下，真空对成品的水分影响是至关重要的。
因此从整个真空冷冻干燥过
来看，必须要在一次升华阶段和解析干燥阶段对真空度进行控制，确保成品的质
量达到标准要求。
５结语随着人们生活的质量提高，对产品的干燥保存要求也在
逐渐提升，促使人们在真空冷冻干燥技术的理论研究和装备制造方面不断创新，
使冷冻干燥技术更好的服务于人们。
参考文献［１］王玉玲，李海滨．柠檬片真空冷冻干燥工艺初探［Ｊ］．保
鲜与加工．２０１１（０４）［２］王洁，江斌．鸡蛋清的真空冷冻干燥试验研
究［Ｊ］．农产品加工（学刊）．２０１２（０４）［３］刘玉芳．低温真空干
燥技术对乌龙茶品质影响研究［Ｊ］．广东农业科学．２０１３（１３）［４］
郭树国，王丽艳，李成华．黄瓜真空冷冻干燥工艺参数优化［Ｊ］．食品研究与
开发．２０１２（０１）［５］陈佐威，苏丽春，李健顺，何天文，林干．浅谈
真空冷冻干燥技术在微生物检测试剂中的应用［Ｊ］．中国卫生检验杂志．２０
１２（０２）［６］钱应璞．冷冻干燥制药工程与技术．化学工业出版社．２０
０７．９。