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真空冷凍干燥技術(shù)原理簡介及發(fā)展
一、 真空冷凍干燥的定義與優(yōu)點：
定義與優(yōu)點：制品經(jīng)*凍結(jié),，并在一定的真空條件下使冰晶升華,，從而達到低溫脫水的目的，此過程即稱為冷凍干燥（Freeze-drying）,，簡稱凍干,。
凍干的固體物質(zhì)由于微小的冰晶體的升華而呈現(xiàn)多孔結(jié)構(gòu)，并保持原先凍結(jié)時的體積，加水后極易溶解而復(fù)原,，制品在升華過程中溫度保持在較低溫度狀態(tài)下（一般低于-250C）,，因而對于那些不耐熱的物質(zhì)，諸如酶,、激素,、核酸、血液和免疫制品等的干燥尤為適宜,。干燥的結(jié)果能排出95~99%以上的水份,，有利于制品的長期保存。制品干燥過程是在真空條件下進行的,，故不易氧化,。針對部分生化藥物的化學(xué)、物理,、生物的不穩(wěn)定性,，凍干已被實踐證明是一種非常有效的手段。隨著生化藥物與生物制劑的迅速發(fā)展,，凍干技術(shù)將越來越顯示其重要性與*性,。
食品凍干原理：水（H2O）在不同壓力和溫度下，可呈現(xiàn)固態(tài)（冰）,、液態(tài)（水）和氣態(tài)（蒸氣）,。由液態(tài)轉(zhuǎn)為氣態(tài)稱為“蒸發(fā)”，由固態(tài)轉(zhuǎn)為氣態(tài)稱為“升華”,。要實現(xiàn)升華必須具備一定的條件,，對于純水來說，這個條件大致是：壓力低于610Pa,，溫度低于0℃,。由于食品中存在的水不是純水，所以升華的條件略有差異,。利用這個原理,，人們只要預(yù)先將食品凍結(jié)好，再建立低氣壓條件,，并提供適當(dāng)?shù)纳A潛熱,，則食品中的冰即可升華而被脫除掉，這樣就可獲得凍干食品,。
二,、凍干食品的品質(zhì)：
凍干食品除易于長期貯存和便于長途運輸外，還有許多*的優(yōu)點：保鮮保營養(yǎng),。由于在低溫和低氣壓（缺氧）條件下生產(chǎn),，能有效地防止物料中某些成份的分解或氧化,，也能抑制微生物和酶的有害作用，從而保持了食品的新鮮度和營養(yǎng)成份,。
形,、色、味不變,。在升華過程中，水以分子狀態(tài)由表及里逐步被脫除掉,，不破壞組織結(jié)構(gòu),，不帶走天然色素和芳香物質(zhì)，因而形,、色,、味都幾乎和鮮品一樣。
復(fù)水性好,。在升華過程中,，食品中的冰晶位置形成了似海綿那樣的微孔，因而凍干食品浸入水中后,，很快便能吸水復(fù)原,，好似鮮品。
食用方便,。由于已洗切好,，而且復(fù)水極快，因而直接食用或烹調(diào)都極為方便,。
可凍干的食品 ：幾乎所有含水的食品都可以進行凍干,，但對某些糖分含量或膠質(zhì)含量過高的食品以及共晶點溫度過低的食品，凍干都相對困難,?？蓛龈傻母黝愂称罚e例如下：
○ 蔬菜類：香蔥,、胡蘿卜,、大蒜、洋蔥,、生姜,、辣椒、山藥,、菠菜,、菜花、青豆,、食用菌等,。
○ 水果類：蘋果,、桃、梨,、杏,、紅棗、草莓,、香蕉,、菠蘿、哈密瓜等,。
○ 肉類：牛肉,、羊肉、豬肉,、雞肉,、蛇肉、甲魚等,。
○ 水產(chǎn)類：魚片,、蝦仁、蟹肉,、墨魚絲,、銀魚等。
○ 方便食品類：方便面輔料,、牛肉面輔料,，肉丸、湯料,、寵物飼料等,。
○ 速溶飲料類：咖啡、牛奶,、豆?jié){,、果汁、蜂王漿等,。
○ 調(diào)味品類：各種烹調(diào)用調(diào)味品,。
○ 醫(yī)藥類：鹿茸、鹿血,、蚯蚓,、蝎子、土鱉,、人參,、黨參、當(dāng)歸,、大黃,、各種保健食品等,。
三、食品真空凍干詳解
凍干食品是將新鮮食品快速冷凍后,，送入真空容器中脫水而成,，在真空條件下，水分由固態(tài)冰升成氣,，從而使物料脫水干燥,。用凍干工藝制成的食品，不僅色,、香,、味、形俱全,，而且保存了食品中的維生素,、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì),。食用前,，稍微加工，幾分鐘內(nèi)就會復(fù)原為新鮮食品,。
凍干食品不要冷藏設(shè)備,，密封包裝后，可在常溫下長期貯存,、運輸和銷售,，三五年內(nèi)不變質(zhì)。由于凍干食品有5％含水量,，質(zhì)量好,、重量輕，可大大降低其經(jīng)營費用,。例如,，蕃茄醬經(jīng)凍干工藝加工后，1000克新鮮蕃茄醬可加工出凍干蕃茄醬粉320克,，一加水即復(fù)原為蕃茄醬,。深受人們喜愛。如今,，凍干蕃茄醬已成為蕃茄醬的換代產(chǎn)品,。
在真空凍干食品的生產(chǎn)中，一般有選料,、清洗,、切分、漂燙,、殺菌等工序,。它要清除附著在根莖葉的蟲和卵以及泥沙,，用磁場除去金屬雜物，用靜電除去毛,、鱗片等異物,，避免加熱過度，無論蒸煮還是浸漬,，都要按工藝要求去辦,，只有把好前處理關(guān)，才有可能產(chǎn)出高品質(zhì)凍干食品,。對前處理的物品進行速凍,，凍結(jié)得越快，物品中結(jié)晶越小,，對物品結(jié)構(gòu)組織破壞就小,。凍結(jié)時間短，蛋白質(zhì)在凝聚和濃縮作用下,，不會發(fā)生質(zhì)變,。
速凍后的食品須迅速進行真空升華干燥，要求真空度很快達到升華壓力,，并及時供給升華熱能來維護升華溫度不變,，一般采用輻射加熱。
凍干食品呈多孔狀,，組織表面比原來擴大100~150倍,，因此與氧氣接觸的機會增加，從低溫低壓下恢復(fù)常壓時,，應(yīng)在氮氣環(huán)境中進行,。粉碎、包裝應(yīng)在相對濕度30~40％,、溫度25℃以下進行,。為保持干制食品含水5％以下，包裝內(nèi)應(yīng)放入干燥劑以及吸附微量水分,。包裝材料應(yīng)選擇透氣性差,、強度高,、顏色深為好。
凍干技術(shù)可加工各種蔬菜、水果,、魚肉,、方便面,、調(diào)味品以及咖啡,、茶葉、中藥等,。
凍干食品生產(chǎn)線包括前處理,、速凍,、升華干燥和包裝等環(huán)節(jié)。為了給速凍庫和升華干燥倉創(chuàng)造正常工作條件,，必須配套制冷系統(tǒng),、加熱系統(tǒng)、設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)和物料運輸系統(tǒng),，還要配套蒸汽鍋爐和循環(huán)水,。凍干生產(chǎn)線的zui關(guān)鍵設(shè)備是升華干燥倉，它是一個很大的臥式圓筒,，筒內(nèi)裝有多層加熱器,，料盤插進多層加熱架之間。料車沿天軌從前處理間（裝料）,、經(jīng)速凍庫（速凍）和干燥倉（升華干燥脫水）到包裝（卸料）,，再沿天軌回到前處理間。這樣循環(huán)運料,，非常便捷,、衛(wèi)生而安全。水汽冷阱裝置于加熱架兩側(cè)（或獨立于倉外）,，加熱架上的加熱板,，經(jīng)過專門的表面處理,，能以輻射方式向物料傳遞熱能（升華熱）水汽冷阱能快速捕獲由物料升華出來的水汽,。將一個干燥倉的料由速凍庫運進干燥只需5分鐘，從而保證凍料不融,。
我國是農(nóng)業(yè)大國,，有豐富的蔬菜、肉食及水產(chǎn)資源,，將此類食品資源加工成凍干食品,，采用國產(chǎn)的凍干加工設(shè)備，其價格僅為進口設(shè)備的1／4,。抓住西部大開發(fā)的機遇,，開發(fā)凍干蔬菜、凍干牛肉干等大宗食品出口,，是一項前景看好,，利潤大，風(fēng)險小的出口創(chuàng)匯項目,。長期以來,，我國的農(nóng)牧產(chǎn)品一直徘徊在出口原料或初級加工階段，給人一種技術(shù)含量低的總體感覺,。通過開發(fā)凍干蔬菜和肉食等,，將提高我國出口食品的檔次,，獲得較高的附加值（每公斤凍干菜按品種為100元~300元）。我國各地都有一些當(dāng)?shù)氐拿麅?yōu)特產(chǎn)品,，經(jīng)過用凍干工藝加工后,，就成為脫水的名優(yōu)特產(chǎn)品。