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山藥別名懷山藥,、山芋，四川稱百苕,，湖南叫野百薯,，杭州學名為白藥子。山藥是著名的薯蕷科藥用植物,。山藥每百克鮮品中含水分82.6g,，碳水化合物14.4g、蛋白質1.5g,，維生素C4mg,、胡蘿下素0.02mg，以及鈣,、鐵,、膽堿、黏液汁,、酶、薯芋皂苷等,。山藥的黏液富含糖,、蛋白質，內有消化酵素,，可增強人體的消化能力,，但易受高溫破壞而喪失其作用,。

山藥貯存過程中要防止發(fā)霉變質，傳統(tǒng)貯存方法主要是用硫黃粉熏后,，曬干或炭火烘干,。

傳統(tǒng)的加工工藝會造成山藥營養(yǎng)成分損失大，而且經(jīng)硫黃熏蒸后,，含硫化學物質殘留在產(chǎn)品中,，會引起食品安全問題。凍干山藥的目的是得到營養(yǎng)豐富,，藥效不變,，能長期貯存運輸?shù)纳剿帯＿@種山藥除藥用以外,，可用作為保健食品和功能食品的添加劑,，制成各種糕點、休閑食品供老人,、兒童食用,。

近年來，隨著藥用,、保健食品和功能食品用量的增加,，對山藥原粉的需求量日漸增長，尤其是山藥粉出口創(chuàng)匯,，更引起有識之士的注意,。為保持山藥的藥效和營養(yǎng)成分，便于長期貯存和運輸,。

凍干山藥的目的是得到營養(yǎng)豐富新鮮的山藥粉,。凍干山藥粉的工藝包括：前處理、預凍,、升華干燥,、解析干燥和后處理。前處理工序是選取新鮮優(yōu)質山藥,，經(jīng)清洗和去皮后切片,。切好的山藥片直接擺放在凍干箱的擱板上。冷凍,、升華干燥和解析干燥全在凍干箱內進行,。

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預凍可分速凍和慢凍兩種。為使預凍過程中形成較大冰晶,，以便給升華干燥創(chuàng)造良好的傳質條件,，實驗中采用慢凍。將厚8mm左右的山藥片鋪放在凍干箱的擱板上，將一電阻溫度計插入山藥片中心,，另一電阻溫度計放在擱板表面上,，關上凍干箱門，啟動制冷系統(tǒng),，將山藥片冷凍到共熔點溫度以下（測得山藥共熔點溫度為-18～-20℃）,，保持一定時間，預凍即結束,。預凍時間為2.5h,，效果較好。

升華干燥時,，將制冷系統(tǒng)切換到水氣凝結器上,，待水氣凝結器溫度降至-20℃左右，即可開真空泵,，對凍干箱抽真空,。凍干箱真空度達到20Pa左右即可開始加熱，這時一定要注意控制加熱速率,，應保持山藥片內的溫度在共熔點以下,，以防止加熱過快造成制品熔化。實驗證明,，真空度控制在50Pa左右時,，傳熱、傳質效果較好,，升華速率較快,。升華干燥時間為8h。

為保證產(chǎn)品質量,，在解析干燥階段擱板溫度不要超過50℃,，山藥片溫度不要超過40℃。解析干燥時間為2.5h,。曾試驗提高擱板溫度到80℃,，以便提高干燥速率，縮短干燥時間,，試驗結果發(fā)現(xiàn)有少量硬結小塊,，顏色變黃，似有燒焦現(xiàn)象,，造成質量下降,。實驗得出較好的凍干曲線如圖6-4所示，總計凍干過程耗費時間13h,。

山藥凍干的傳熱,、傳質模型采用傳統(tǒng)的冰界面均勻退卻模型（簡稱URIF模型），如圖6-5所示。圖中Q為傳熱,；m為傳質；1為干層,；2為移動冰界面,；3為凍結層，4為擱板,。由于山藥片是通過墊一些小薄木片放在擱板上的,，與URIF模型中假定下擱板（x=b）處是絕熱的相近似，忽略了下擱板通過冰界面的冰層的導熱,。這種模型可采用直角坐標系來分析計算,。

式中，b為山藥厚度,，實驗中b=0.008m,；ρ為冷凍層冰的密度，ρ=800kg/m3,；γ為冰升華潛熱,，γ=2.8×10⁶J/kg；ε為凍干物料孔隙率,，定義為凍干物料孔隙體積與總體積之比,，ε=0.7；λ為已干層熱導率,，λ=0.03W/（m·℃）［即0.03J/（s·m·℃）］;T_w為干層外表面溫度,，T_w=40℃；T_s為升華界面溫度,，T_s=-18℃,；α為已干層導溫系數(shù)，m2/s,。

式中,，c為已干層比熱容，c=1800J/kg,；ρ為已干層密度,，ρ=350kg/m3。經(jīng)計算得α=4.7×10^-8m2/s,，t=8.09h,。計算結果與實驗值基本相符。

從式(6-4),、式(6-5)計算可知,，山藥的鋪放厚度對升華干燥時間的影響很大。在其他參數(shù)相同的情況下，厚度從8mm增加到10mm時,，所需升華干燥時間從8.09h增加到12.65h,。厚度僅增加2mm，升華干燥時間卻增加了4.5h,。厚度從8mm減少到5mm時,，所需升華干燥時間從8.09h減少到3.17h。厚度減少3mm,，時間卻減少了近5h,。此計算值與實驗結果基本相符。隨著厚度的增加,，預凍時間和解析干燥時間也有所增加,，但不如升華干燥時間增加得多。其主要原因是厚度對傳熱的阻力比傳質的阻力小,。

為減少傳質阻力,，可將山藥片放置在帶網(wǎng)的托盤里，從山藥片的兩側同時抽除水蒸氣,，相當于山藥片的厚度減小1/2,，升華干燥時間縮短1/2，既提高了生產(chǎn)效率,，又實現(xiàn)了節(jié)能,。

鮮山藥經(jīng)凍干后，不必人工粉碎,，自動成粉,。凍干后的山藥極易吸潮，特別是山藥粉,，吸潮后能捏成團,，壓成塊，容易變質,。因此,，凍干山藥粉的貯運價值與凍干后處理密切相關。通常凍干產(chǎn)品出箱后,，應該采用真空包裝或真空充干燥氮氣包裝,。在實驗過程中沒有及時真空包裝的凍干山藥在一夜之間就回潮了。采用磨口玻璃瓶,，瓶中放入袋裝干燥劑后存放,，效果很好。