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真空冷冻干燥技术在食品加工中的应用研究现状 真空冷冻干燥技术的应用领域篇一

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真空冷冻干燥技术在食品加工中的应用研究

真空冷冻干燥技术是食品加工技术当中最优优越性的技术，如果可以对加工的质量和水平予以充分的控制，其所产生的综合效益是非常高的，但是在应用的过程中还是存在着一定的问题，在加工的过程中基本上都是通过经验对设计参数进行设定和控制，所以要想这一技术在食品加工行业有更好的发展，就必须要对其进行改进?

1 真空冷冻干燥技术在食品加工中的重要性及应用现状

1.1 真空冷冻干燥原理与特点

1.1.1真空冷冻干燥的原理

根据热力学中的相平衡理论，水的三相点（汽、液、固三相共存）温度为0.0098℃，三相点压力为609.3pa（4.57mm/mg）在水的相变过程中，当压力低于三相点压力时，固态冰可以直接转化为气态的水蒸气即冰晶升华。真空冷冻干燥即是把含有大量水的物质预先冷冻，使物质中的游离水结晶，冻结成固体，泳后在高真空条件下使物质中的冰晶升华，待冰晶升华后再除去物质中部分吸附水，最终得到残余水量为1-4%左右的干制品。真空冷冻干燥简称为冻干。

1.2 真空冷冻干燥技术的特点

首先是在食品干燥的过程中必须要将温度控制在零下40℃到零上55℃这一范围之内，同时在加工的过程中必须要使得周围的环境处于高真空的状态，所以这种加工方式对热敏感度高和非常容易出现氧化问题的食品加工当中，它在保留了食品自身味道的同时也使得事物的营养成分得到了很好的保护?其次是干燥之后的产品不会失去原有的骨架结构，可以最大程度的保持材料原有的形状?再次是冷干加工技术加工出来的食品具有多孔的结构，所以它具有很好的复水性，同时其溶于水的速度也非常快，在这样的情况下食物的新鲜程度也有了很好的保障?第四是在升华的过程中可以让溶于水的物质顺利的析出，这样也有效的防止了其他干燥方法因为物料内部的水分向物质表面转移而使得养分和无机盐大量流失，可以在最大程度上保持物质的营养成分?最后一点就是冻干食品在生产的过程中采用的是真空或者是冲氮包装，同时还可以在避光的条件下进行保存，所以这类物质保质期可以长达五年，和速冻食品相比，不需要运输存储，这种加工方法可以十分有效的提高产品的质量?

1.3 真空冷冻干燥食品的国内外研究综述

冻干技术是前苏联科学家拉巴-斯塔罗仁连茨基1921年发明的，直到1943年美国首先在制药工业领域内采用这项新技术，60年代起德国、荷兰等西欧国家才开始将这项技术用于食品工业。随后日、美、英、法和港、台等一些发达国家和地区相继建立起冻干食品加工厂，目前已达到工业化生产程度。我国冻干食品起步也较早，自50年代就开始研究冻干技术在食品加工中的应用，并取得了一定成绩。70年代很多大城市就建立了试验和生产基地，但由于产品缺乏市场，这些基地被相继拆除。随着我国食品工业的发展，国际、国内市场对冻干食品的需求，人们对冻干食品方便、保健、营养、卫生、耐贮藏等特点有了更进一步的认识，并开展了该技术和设备的试验研究，取得了可喜成果。总的来看，我国自70年代到80年代后期，在冻干技术和设备方面仅仅限于科研试验，到了90年代才有了长足的发展。目前，很多地区正在朝着自动化生产的方向发展。

1.4 真空冷冻干燥技术在食品加工中的控制因素

1.4.1预冷速率和预冷终点温度。①预冷速率优化冻结过程会产生不同粒度的冰晶而直接影响升华干燥速度，陈仪南等人的研究结果表述了结冰速率与冰晶形状和数量之间的相互关系，对于大部分属于块状、条状、片状的果蔬原料，在传统的慢式冷冻干燥工艺条件下制成的食品品质劣化，而在真空冷冻干燥工艺条件下制成的食品，食品可基本保持原有的品质，实践表明适当的冷冻方式-预冷冻预冻速率既不影响产品质量，又可加快干燥速率。②预冻终点温度优化冻干食品在升华干燥时，物料有部分液体存在，在真空下会迅速蒸发，造成液体浓缩，营养成分流失，产品体积缩小。因此预冻终点温度一般要求低于物料共晶点温度（食品物料中水分全部冻结的温度，可用电阻法测定，预冻终点温度可避免冻温过低或过高，造成冷冻能耗过高或影响产品质量，一般要求低于物料共晶点温度5℃-10℃左右。

1.4.2加热方式与温度。食品冻干则大多采用辐射供热方式，该方式将装有物料的托盘置于两辐射加热板中间，热量由上下两加热板（隔板）以辐射的形式传给物料，其供热温度（隔板温度）在水分升华阶段必须以维持物料冰层不超过共融点（完全冻结的食品，当温度升高到某一点时，开始出现冰晶熔化的温度点，可用电阻法测定为最高限，否则会严重影响冻干过程和冻干食品的质量和外观。因此，在特定的传热方式下，干燥过程的升华和解吸过程，只有采用合理的加热温度才能在保证制品质量的前提下，缩短干燥时间，提高干燥效率，从而降低能耗。

2、真空冷冻干燥技术在食品加工方面的应用与实践

2.1 即溶食用粉体的制备

即溶食用粉体如咖啡、速溶茶等已形成相当的工业生产规模，而且市场需求还在不断增长，规模还有进一步扩大的趋势。利用真空冷冻干燥技生产的冻干咖啡是目前世界上品质最佳、风味和口感最好的速溶咖啡，它彻底避免了喷雾干燥咖啡或凝聚增香咖啡生产中高温干燥过程对咖啡品质的损害，完好地保留了炒磨咖啡的风味和口感，速溶咖啡的品质从此得到很大的提高。冻干咖啡的生产流程包括：预处理→炒→磨碎→萃取→真空浓缩→真空冷冻干燥。

2.2 功能有效成分的保护

很多保健作用非常明显的食品原材料通常都是在生产加工的过程中因为技术参数和生产条件又一定的不稳定性，所以也使得食品中的很多营养元素受到了一定的损害，在对这类食品进行加工的过程中就需要使用一些先进的技术手段对这一现象进行改进和控制，当前所采用的高新技术有视频将生物技术、高压加工和真空冷冻干燥技术等等。牛初乳是一种蛋白蛋白质和活性酶含量非常高的食品，而其在加工的过程中因为酶的活性过强，所以在加工技术方面也有了更高的要求。

芦荟中含有非常多的黄酮类化合物、糖类和其他多种营养元素，芦荟可以有效的增强人体的免疫力，同时还能促进伤口的愈合，如果可以对芦荟叶进行深层加工，得到浓缩的芦荟汁，就可以将其制作成干粉、应用在化妆品和保健品当中。

3、真空冷冻干燥技术在食品加工中的应用展望

冻干食品是一个附加值非常高的食品加工和生产项目，在世界范围内这种技术都有着非常广阔的发展和应用空间。我国的农牧产品一直都处在初级水平，加工过程中不具有非常高的技术含量，同时加工过程中的产量还处于比较低的水平，但是我国的资源优势非常明显，所以生产成本要更低，很多国外的商家也来到我国购进大量的冻干食品，这也为我国加工行业的发展提供了良好的条件。

4、结语

在我国，食品生产和加工是一个非常兴盛的产业，其发展离不开高新加工技术的应用，同样的产品，采取不同的加工方法进行加工，其市场的前景和产品质量也会存在十分明显的差别，在这样一个全球化的市场下，一定要不断的引进先进的设备和技术，只有这样，才能更好的推动我国食品加工行业的健康发展。

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