摘要：近年來真空冷凍干燥技術(shù)發(fā)展很快，是目前國內(nèi)外比較先進(jìn)的食品加工技術(shù)，在其運(yùn)用過程中有幾個關(guān)鍵問題值得注意。在食品加工中運(yùn)用真空冷凍干燥技術(shù)，可以讓食品保持在低溫狀態(tài)，防止受到高溫的影響，這樣可以維持食品原有的營養(yǎng)、風(fēng)味和色澤，并且食品復(fù)水性也很好。本文通過總結(jié)真空冷凍干燥技術(shù)及其發(fā)展趨勢，確保產(chǎn)品質(zhì)量得到保證、實現(xiàn)干燥速率得到提升。

關(guān)鍵詞：真空冷凍干燥技術(shù) 食品加工 應(yīng)用

中圖分類號：TS203 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-5336（2014）24-0000-00

真空冷凍干燥技術(shù)主要由制冷、供熱和干燥三部分構(gòu)成，對食品進(jìn)行預(yù)先凍結(jié)，讓其溫度在共晶點以下，并處于真空狀態(tài)，然后通過升華除盡食品中的水分。在食品加工中運(yùn)用真空冷凍干燥技術(shù)，可以讓食品保持在低溫狀態(tài)，防止受到高溫的影響，這樣可以維持食品原有的營養(yǎng)、風(fēng)味和色澤，并且食品復(fù)水性也很好。所以，將真空冷凍干燥技術(shù)應(yīng)用到食品加工中后，對于其中的關(guān)鍵技術(shù)問題要予以重視，從而實現(xiàn)食品加工質(zhì)量的提升。

1 食品共晶點與共融點

1.1 食品共晶點

食品物料中水分被完全凍結(jié)后的溫度是共晶點，在使用真空冷凍技術(shù)加工食品時，要對食品進(jìn)行預(yù)凍，如果被凍結(jié)的溫度很低，則會極大延長凍干時間。若凍結(jié)溫度過高，則不能將全部物料凍結(jié)，物料在升華時會導(dǎo)致局部存在氣泡、沸騰情況，無法確保完全除去食品中的水分，造成食品出現(xiàn)軟化、收縮或崩解等變形情況，這樣會讓食品表面被硬化，降低了食品質(zhì)量。因此，根據(jù)食品物料實際共晶點，合理設(shè)定真空冷凍干燥預(yù)凍溫度，讓食品物料可以被全部凍結(jié)，此時的溫度要控制在5～10℃，并確保溫度不高于共晶點。

1.2 食品共融點

食品在被完全凍結(jié)后由于溫度上升到冰晶開始融化時的溫度就是食品共融點。食品共融點是和其共晶點完全相反的的變化過程，共融點溫度無法和共晶點重合。在相同物料中，共融點溫度比共晶點要高，物料水分被全部凍結(jié)后的溫度是共晶點，但共融點是物料被全部凍結(jié)后融合時的溫度。[1]。一般情況下，在干燥處理食品物料過程中，加熱溫度要低于物料共融點溫度，不然會導(dǎo)致食品內(nèi)部出現(xiàn)氣泡，或者干縮、融化等情況，嚴(yán)重時無法確保完全出去物料中的水分，這樣會對凍干食品水分含量及其質(zhì)量產(chǎn)生影響。

1.3 共晶點與共融點測定

準(zhǔn)確測定出食品物料的共晶點與共融點，能夠優(yōu)化食品凍干工藝，提高凍干食品質(zhì)量，并且還有這降低能耗的作用。目前測定食品物料共晶點和共融點的方法有很多，比如方法有電阻法、數(shù)學(xué)公式推算法以及差示掃描量熱法等，而我國運(yùn)用的最多的是電阻法，這是因為電阻法適用范圍很廣，穩(wěn)定性良好，操作十分簡單。

2 干燥速率與干燥能耗

2.1 控制物料預(yù)凍速度

在進(jìn)行冷凍干燥工藝之前，要預(yù)凍處理食品物料。通常情況下，快速預(yù)凍與慢速預(yù)凍能夠極大影響食品物料凍干時間，慢速預(yù)凍所需凍干時間一般短于快速預(yù)凍，這是因為在快速預(yù)凍食品時形成的冰晶很小，致密的冰晶會阻礙冰的升。但在慢速預(yù)凍時，食品中會產(chǎn)生較大冰晶，各冰晶間縫隙也很大，有利于冰的升華，不過冰晶越大越能影響凍干食品的質(zhì)量。尤其是對生物制品進(jìn)行凍干處理時，慢速預(yù)凍形成的大冰晶會導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞，若對最終產(chǎn)品質(zhì)量要求低，則可以使用慢速預(yù)凍來實現(xiàn)凍干速度的提升。

2.2 改變食品物料形狀

在對食品進(jìn)行凍干處理時，可以將其粉碎或切片，以此增大傳熱面積，并提升凍干速率。比如，將獼猴桃進(jìn)行切片凍干，能夠提升凍干速率；雙孢菇切片厚度為4mm時，能夠讓食品保持最好的色澤、香味及鮮嫩，并明顯縮短了凍干時間。現(xiàn)階段很多凍干食品都運(yùn)用了切片凍干法，比如凍干草莓、檸檬片以及蘋果等。但是如果在食品加工中有著嚴(yán)格的形狀要求，可以對食品進(jìn)行穿刺處理，提高食品的通透性，從而達(dá)到提高凍干速率的目的。

2.3 控制隔板加熱溫度

目前隔板加熱裝置被安裝在了很多真空冷凍干燥設(shè)備中，為物料升華提供必要的能量。比如，在梨棗凍干工藝中隔板溫度每升高10℃，凍干時間就會減少12min，因此隔板溫度提高后，能夠加快干燥速率。在控制隔板溫度時，主要對凍結(jié)層與已干層的溫度進(jìn)行控制。凍結(jié)層溫度要在不高于共融點的情況下越高越好，而已干層的溫度則要確保不導(dǎo)致食品出現(xiàn)變形或塌陷的情況下，最好使用溫度較高的隔板[2]。在食品解析干燥過程中，尤其要關(guān)注隔板溫度與食品溫度的差別，控制食品溫度要低于隔板溫度約為5℃，并且小型凍干機(jī)要最大限度減少熱量輻射帶來的影響，隔板溫度應(yīng)逐步提升，但不能超過70℃。

3 組合凍干干燥技術(shù)發(fā)展

3.1 微波真空冷凍干燥技術(shù)

近年來我國通過運(yùn)用微波輻射的熱傳方式，實現(xiàn)了真空冷凍干燥技術(shù)和微波輻射加熱技術(shù)的結(jié)合，形成了微波真空冷凍干燥技術(shù)。食品物料被完全凍結(jié)后在微波輻射作用下，能夠?qū)㈦姶拍苻D(zhuǎn)化為物料中水分升華需要的熱能。比如，江南大學(xué)研制出了微波冷凍干燥機(jī)器和工藝，食品在微波真空冷凍干燥技術(shù)的處理下，其中含有的水分會被完全清除，讓食品保持較好的質(zhì)量，從而提高干燥速率。比如，運(yùn)用微波加熱13mm厚的牛排，只需要5h左右的干燥時間，但在傳導(dǎo)加熱過程中，干燥時間超過了10h。不過該設(shè)備成本造價很高，一般在高值食品中運(yùn)用較多。

3.2 冷凍干燥和熱風(fēng)干燥結(jié)合

在減少能耗與保證食品質(zhì)量的情況下，我國開始逐步運(yùn)用聯(lián)合干燥方式來干燥處理食品物料，其中主要是將冷凍干燥技術(shù)與熱風(fēng)干燥技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合。比如，在運(yùn)用真空冷凍干燥技術(shù)與熱風(fēng)干燥技術(shù)聯(lián)合進(jìn)行毛竹筍干制中，相比于單一冷凍干燥，聯(lián)合干燥方式能夠減少超過了40%。如果先熱風(fēng)在凍干處理食品，則食品質(zhì)量無法得到保障，因此要先凍干在熱風(fēng)干燥，這樣食品水分與復(fù)水性都能達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并且最終干燥處理后的食品質(zhì)量也很高。

4 結(jié)語

總之，凍干食品水分含量極低，能夠較好維持食品本有的營養(yǎng)，是消費者最喜歡的食品之一。但是在食品加工運(yùn)用真空冷凍干燥技術(shù)過程中，必須對食品質(zhì)量及其能耗問題予以關(guān)注，要對加工工藝進(jìn)行改善，運(yùn)用干燥組合聯(lián)合等方式來降低加工成本，并實現(xiàn)食品質(zhì)量的提升。

參考文獻(xiàn)

[1]吳新穎，李鈺金，郭玉華，李銀塔.真空冷凍干燥技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用[J].肉類研究，2010，01：75-78.

[2]聶蕓，蘇景榮，鄧娟，章肇敏.冷凍干燥技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用[J].農(nóng)產(chǎn)品加工（學(xué)刊），2013，04：46-51.

收稿日期：2014-12-10

作者簡介：王婭玲（1985—）女，云南宣威人，助教，研究方向：食品加工與安全。