牛淑萍 艾麥提·巴熱提

在各種食品加工工藝中，真空冷凍干燥技術主要用于食品的保鮮，是一種應用較多的技術。目前來看，真空冷凍干燥技術在溫度保持和干燥程度兩方面存在問題，需要結合具體的加工工藝流程中的要點影響因素和加工環(huán)節(jié)提出針對性的措施，以達到解決問題、提升加工質量的目的。本文首先介紹了真空冷凍干燥技術的原理，然后分析了真空冷凍干燥技術的基本流程，接著指出了現(xiàn)階段真空冷凍干燥技術存在的問題，最后提出了優(yōu)化措施。

一、真空冷凍干燥技術的原理

真空冷凍干燥技術主要是依托水資源的不同形態(tài)，通過加工工藝實現(xiàn)對三種形態(tài)的轉變，最終通過平衡三者之間的關系，營造真空空間，并進一步應用升華原理，達到食品冷凍的目的。在整個過程中，水分會受到溫度、壓力等因素的影響轉變?yōu)樗魵?，實現(xiàn)冷凍和干燥的效果。對這一基本原理進行分析可知，應用這種技術進行冷凍干燥，能夠取得更好的冷凍干燥效果，且其對外部環(huán)境所造成的影響也是相對較小的，不會因此造成資源浪費或環(huán)境污染等問題。

二、真空冷凍干燥技術的基本流程

1.預處理。預處理。就是在開展冷凍干燥之前，需要對相關食品進行預冷凍處理。在預處理環(huán)節(jié)，冷凍操作的溫度指標是需要嚴格控制的關鍵指標，另外預冷凍的持續(xù)時間也應當結合實際進行針對性的有效控制。通常情況下，預冷凍過程中，溫度下降的控制頻率應當維持在每分鐘最低1℃、最高4℃的范圍內(nèi)。而若需要進行速凍處理，則應當本著盡量縮短時間的目標，通過控制速凍溫度達到縮短時間的效果，最低溫度可達到零下30℃。之所以設置在這一溫度，主要是因為在這一溫度下能夠實現(xiàn)對食物中水分的快速固化，使食物得到快速、全面的干燥，從而避免出現(xiàn)食物因溫度不適宜而變質的情況。

2.升華干燥。凍結完成后，需要通過升華作用以達到更好的干燥效果。食品中的冰晶物質可逐步轉變?yōu)樗魵鉅顟B(tài)，待水蒸氣狀態(tài)形成后，再進一步提高溫度指標，達到45℃。關于真空脫水過程的時間成本，通常長達8至9小時，以保證處理效果的穩(wěn)定性和全面性。

3.包裝處理。冷凍后的包裝處理工作，應重點關注包裝材料的密封效果。通常情況下，需要選擇密封性能高、顏色較深的外包裝材料，另外，包裝材料的強度也需要達到一定級別，以便能適應外部環(huán)境的變化，發(fā)揮出包裝應有的作用。

三、真空冷凍干燥技術存在的問題

1.冷凍中的恒溫效果不佳。在運用真空冷凍干燥技術時，最基本的要求是在達到冷凍狀態(tài)后還要保持一個恒定的溫度，這不僅是為了確保冷凍的實際效果，也是為了使食品保持干燥的狀態(tài)。但從現(xiàn)實情況來看，目前還無法做到冷凍后的恒溫。這種問題一般發(fā)生在預冷凍環(huán)節(jié)，無法保持恒溫狀態(tài)會直接影響到冷凍食品的狀態(tài)和質量，尤其是在物流鏈流程環(huán)節(jié)較多的情況下，環(huán)境溫度會產(chǎn)生大幅度的波動，這都會直接影響到食品的品質，從而導致一些食物在運輸過程中發(fā)生變質的風險加大。

2.干燥效果未達到預期標準。干燥在真空冷凍干燥技術中是應用頻率較高、較為成熟的一種技術。在實際應用中，冰晶的處理效果是影響冷凍效果的關鍵性因素。通常情況下，冰晶本身的體積是很小的，但如果對冰晶的處理不夠及時，就會影響到干燥效果。

四、真空冷凍干燥技術的優(yōu)化措施

1.提升干燥技術的先進性。干燥技術在食物保鮮過程中發(fā)揮著非常重要的作用。為了克服單一的干燥技術可能存在的弊端和問題，應用聯(lián)合性的冷凍干燥技術是非常必要的，可以有效提高食物的保鮮效果，保證食物內(nèi)部營養(yǎng)物質不流失。但需要強調的是，聯(lián)合干燥技術存在時間成本較高的問題。不過，在實際應用中可通過融入高壓電場進行預處理的方式，適當縮短后續(xù)的干燥處理時間。另外，還可以引進更先進的熱風真空冷凍技術。在這一技術中，干燥效果主要依托空氣中的熱量，通過空氣中固有的熱量實現(xiàn)對食品中水分的蒸發(fā)。這種直接借助常溫環(huán)境達到干燥效果的模式，在成本支出上是相對較低的，通常情況下會應用在果蔬類食品的干燥中。

2.優(yōu)化外部環(huán)境中的壓力指標水平。這里所說的壓力指標主要是指壓力室的指標。壓力指標若能夠達到更高的適宜性，則在升華環(huán)節(jié)的干燥效果能夠得到更進一步的提升。另外，壓力的改變可直接通過熱板作用的傳遞實現(xiàn)對升華過程的優(yōu)化，使得表面溫度達到接近但低于共熔點的狀態(tài)。這就使得已經(jīng)完成干燥處理的區(qū)域能夠提升自身的導熱性能，最終促進冷凍干燥效果的提升和優(yōu)化。通常情況下，如果壓力水平和溫度水平都處在相對更加穩(wěn)定的狀態(tài)，氣體的導熱性能受到壓力指標的影響是相對較小的。但當壓力逐步增大后，導熱性能就會直接受到影響，氣體的稀薄程度也會同步受到影響，這對干燥效果也會產(chǎn)生非常直接的影響。

3.提高凍干工藝的技術水平。凍干工藝非常復雜，具體來說包括了以下三個基本環(huán)節(jié)：一是加熱，二是真空處理，三是制冷。其中，在加熱環(huán)節(jié)需要通過合理選擇加熱方式，以達到更好地抑制食物中微生物數(shù)量的效果。加熱過程中，食品中的水分子在升華作用下活性也會降低，微生物因此失去了生存環(huán)境，受到抑制。另外，升華的過程需要吸收熱量，因此需要注意加熱過度的問題。通常情況下，食品溫度不得高于上文所述的零下30℃。到了真空處理環(huán)節(jié)，需要借助專業(yè)的真空箱來達到真空處理效果，當食品被放入真空箱后，冰晶的升華壓力會得到提升，同時也就提升了食品的干燥效果。為了提高凍干工藝效果，需要有效控制真空箱設備的壓力，并且對真空箱的運行參數(shù)進行合理調整和控制。在制冷環(huán)節(jié)，需要應用到真空泵這一設備，以達到排除干燥箱內(nèi)不凝氣體的效果。

4.提升操作人員的技術水平。操作人員的技術水平對于食品保鮮效果起著非常重要的作用，因此需要提高操作人員的技術水平。這就要求操作人員不僅要熟練掌握這種工藝技術的操作流程和技術要點，還要時刻關注前沿科技，不斷應用更先進的技術和設備，以達到更好的冷凍效果。

總之，在真空冷凍干燥技術中，各個環(huán)節(jié)都會對最終的食品保鮮效果產(chǎn)生影響，這就需要操作人員結合不同的工藝技術環(huán)節(jié)和技術要點，對整體的工藝技術進行把握，并且嚴格執(zhí)行工藝技術流程，提升工藝技術的有效性。

基金項目：新疆生產(chǎn)建設兵團興新職業(yè)技術學院院級課題項目基金（XJBT20190628）。

作者簡介：牛淑萍（1984-），女，漢族，新疆昌吉人，碩士研究生，助教，研究方向為食品加工技術。

*通信作者：艾麥提·巴熱提（1990-），男，維吾爾族，新疆喀什人，大學本科，助教，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品加工及儲藏。