“神六”上天,掀起了一股宇航熱。從電視畫面上觀察宇航員就餐情況,但見一顆食品從倉(cāng)空間中“飄”入宇航員口中。宇航員在太空中吃什么,人們對(duì)此頗感興趣。前不久,在由大連海晏堂生物有限公司舉辦的“首屆大連海參文化節(jié)”上展出了凍干活海參、凍干即食海參、凍干活鮑魚、凍干活扇貝、凍干蘋果片、凍干桃子等宇航食品,令各地游客大開眼界。500克鮮蘋果經(jīng)凍干處理,僅剩10克,嚼之像餅干一樣香脆,復(fù)水后便恢復(fù)到新鮮蘋果狀態(tài),在色澤、味道、香氣及營(yíng)養(yǎng)上均與新鮮蘋果無(wú)異。參與者在品嘗以后,無(wú)不夸贊高科技的神奇。
凍干的科技方法全稱為“凍結(jié)干燥”(FreezeDry),亦稱“冷凍升華干燥”,是在高真空條件下,使被干燥的物料中的水分凍結(jié)成細(xì)小冰晶,然后不經(jīng)液態(tài)而直接升華為氣態(tài)的一種干燥方法。最早應(yīng)用于血液制品、疫苗等醫(yī)藥方面。1930年Frosdort首先開始進(jìn)行食品凍干研究,并取得進(jìn)展,撰文闡述了凍干在食品和其它疏松材料方面應(yīng)用的前景。其后歐美及日本等國(guó)相繼建立了凍干食品加工廠。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,如今凍干設(shè)備已實(shí)現(xiàn)了電腦化、連續(xù)化,物料干燥面積也不斷擴(kuò)大。凍干技術(shù)除應(yīng)用于宇航、軍隊(duì)、航海、登山等方面外,也逐漸普及到一般民眾。凍干產(chǎn)品除果蔬外,還涉及肉類、水產(chǎn)品、飲料等。有資料表明,目前日本年產(chǎn)凍干產(chǎn)品700萬(wàn)噸,居首位,美國(guó)為500萬(wàn)噸。在發(fā)達(dá)國(guó)家,凍干食品已占整個(gè)方便、休閑食品的70%以上。我國(guó)在這方面起步較晚,上世紀(jì)60年代末在京、滬等地進(jìn)行了凍干實(shí)驗(yàn),70年代在滬、粵等地建立了頗具規(guī)模的凍干食品廠。由于設(shè)備投資及能源消耗巨大,生產(chǎn)一直不景氣,直至1985年,無(wú)奈紛紛下馬。隨著人民生活水平的提高及凍干技術(shù)的成熟,近年來凍干食品生產(chǎn)又復(fù)蘇了。本世紀(jì)初,大連海晏堂生物有限公司率先從國(guó)外引進(jìn)超低溫凍干設(shè)備及超微氣流粉體設(shè)備,短短數(shù)年間,研究并開發(fā)出海參、膠囊、凍干活海參、凍干干貝、凍干水果、凍干蔬菜等100多個(gè)產(chǎn)品。
凍干的原理是利用水的沸點(diǎn)和壓力的關(guān)系。在常壓下,水的沸點(diǎn)是100℃,而當(dāng)壓力降低時(shí),水的壓力也隨之降低。當(dāng)空氣壓力到610.5kpa以下,水的沸點(diǎn)僅為0℃,此時(shí)的水處于液相、氣相、固相平衡點(diǎn)。如果將壓力降到610.5kpa以下,水就完全結(jié)成冰,只有固、氣兩相,它們都有相對(duì)應(yīng)的飽和蒸氣壓和溫度。冰、氣處于的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)就會(huì)被打破,冰就出現(xiàn)升華,壓力降低或壓力不變,溫度上升時(shí),均可以促進(jìn)冰的升華,加速凍干過程。
凍干的工藝流程就是先將物料中的水凍結(jié)成細(xì)小冰晶,送入干燥室減壓,然后供熱,冰就不斷地升華成水蒸氣,直至物料中的水分升華至達(dá)到干制要求,從而達(dá)到干燥的目的。凍干的主要設(shè)備為一臥式鋼質(zhì)圓筒(冷凍干燥機(jī)),配有冰凍、抽氣、加熱和控制測(cè)量系統(tǒng)。以干燥蔬菜為例,蔬菜選料、洗滌、切分、沸水漂燙、迅速入冷水中冷卻,瀝干鋪盤后速凍(也有干燥室內(nèi)直接凍結(jié)),待菜溫達(dá)到-30℃~-25℃時(shí),送入冷凍干燥機(jī)。當(dāng)真空度達(dá)到要求時(shí),加熱,使菜中水分直接升華成汽,干燥結(jié)束后,應(yīng)給干燥室充分干燥空氣或氮?dú)猓怪謴?fù)常壓后取出制品,于避光處包裝,同時(shí)抽空或充氮保存。制品可在-18℃冷庫(kù)中貯藏,貯藏期可達(dá)10年,常溫貯藏也可達(dá)2年之久。
凍結(jié)干燥法與常規(guī)干燥法相比具有如下特點(diǎn):
(1)特別適用于保留熱敏性食品的色香味及維生素C等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。日曬干燥青菜的維生素和葉綠素等營(yíng)養(yǎng)成分僅能保留3%,陰干可保留17%,熱片快速干燥可保留40%,凍干可保留90%以上。
(2)干燥后制品不失原有的固體框架結(jié)構(gòu),保持原有的形狀。
(3)脫水徹底,不添加任何防腐劑,天然、環(huán)保,復(fù)水后易于恢復(fù)原有的性質(zhì)和形狀。
(4)凍干的熱能利用經(jīng)濟(jì),干燥設(shè)備往往無(wú)須絕熱。
(5)投資和操作費(fèi)用大,產(chǎn)品成本高。為了降低成本,在進(jìn)行凍干前,先進(jìn)行預(yù)脫水,再進(jìn)行凍干。