食品真空冷凍干燥工藝及其強化研究

□ 陳云海 福建美一食品有限公司

1 引言

食品冷凍干燥工藝可以保存物料的活性物質，在最大限度上保存食品的化學品質，是常用的干燥食品方式，但是其中也存在一些弊端，比如，具有耗能高、時間長以及生產成本投入高等特點。因此，有必要分析食品真空冷凍干燥工藝的原理，并且探究一系列強化技術，不斷提升真空食品的保存質量。

2 食品真空冷凍干燥工藝原理分析

食品真空冷凍干燥工藝原理是基于水的三相變化，水在不同溫度條件下，存在氣、液、固3種狀態，在一定壓力下加熱固態冰將由固態冰直接轉化為氣態。真空冷凍干燥技術應用了該原理，先將食品冷凍至冰點以下，食品中的水分轉化為固態冰，隨后在真空度較高的情況下，冰會升華為水蒸氣，進而達到食品干燥的目的。冷凍干燥技術的平衡溫度較低，并可以在真空狀態下進行，具有自身獨特的優勢。對于一些熱敏性與易氧化的食品，真空冷凍干燥工藝能夠最大程度上保留食物的顏色與風味，并且減少食品中維生素的流失。冷凍干燥后的食品不會失去原來的基本框架形狀，并且具有良好的復水性，可以恢復至原有的性質與形狀。真空冷凍干燥技術經常應用溫度較高的液體作為加熱劑，其中所涉及的真空低溫設備消耗的能量過多，因此，具有較高的生產成本。

3 食品真空冷凍干燥工藝的強化研究

3.1 熱風真空冷凍聯合干燥技術

熱風真空干燥技術具有生產成本低、產量高的特點，技術原理為通過熱空氣中的熱量將食物中水分的蒸發，進而實現干燥的目的，但是該種技術具有一定的缺點，比如干燥的時間較長，并且無法保障食物的質量。應用冷凍熱風聯合干燥技術對胡蘿卜與南瓜干燥后發現，相較于單一的熱風與冷凍干燥技術，聯合干燥技術可以減少食物中胡蘿卜素的流失；而在保障食物的質量方面，冷凍熱風聯合干燥工藝也更勝一籌，并且能夠降低產品的能耗，提高生產質量。研究表明，將腌制調味高菜真空冷凍20 h后，進行1 h的熱風干燥，該種方式比單一的冷凍節能方式更加節能[1]。通過研究即食杏鮑菇工藝發現，在耗能更低的情況下，冷凍熱風聯合干燥工藝產品品質比熱風干燥產品品質更佳[2]；低溫真空熱風聯合工藝可以用來干燥綠茶，并且研究出了最佳水分轉換點為18%～28%，該種技術對于工業化生產具有重要意義[3]。

3.2 高壓電場真空冷凍聯合干燥技術

高壓電場干燥技術具有設備成本投入低，干燥過程中能夠保持物料溫度的特點，在很大程度上保留了食物的營養成分，但是干燥后期速度較慢。與傳統干燥技術相比，將食品在高壓電場中進行預處理，可以有效節約干燥時間，在提升干燥速率的同時，能夠增強食物中細胞的通透性。例如，對海參進行高壓電場真空冷凍聯合干燥，先對海參進行3～5 h高壓電廠干燥，隨后實行真空冷凍處理，經過干燥后的海參在結構、復水率以及蛋白質含量上，明顯高于單一干燥的產品。并且高壓電場真空冷凍聯合干燥技術具有節能效用，在食品儲存中應用該技術不但提升了海參的質量，并降低了其硬度收縮率，改善了傳統干燥技術的弊端。此外，微波食品干燥技術的研發，也具有一定優勢，比如，干燥的時間較短，還可以殺滅食物中的細菌，該冷凍聯合干燥技術研究起步較晚，但優勢明顯。

3.3 變溫壓差膨化干燥技術

變溫壓差膨化干燥技術是一種綠色干燥方式，它利用了食品中含有的天然水分，使其汽化生成水蒸氣帶動食品膨化，具有低碳、環保的特點。有實驗以菠蘿蜜為研究對象，優化了熱風變溫壓差膨化聯合干燥技術與真空冷凍變溫壓差膨化干燥技術，并將膨化溫度、抽空時間與溫度作為顯著的變量因素，測定了菠蘿蜜的含水量、硬度、顏色，在優化實驗中確定了變溫壓差膨化干燥技術的最佳參數。在研究桑椹干制品的理化品質時，應用了變溫壓差膨化聯合干燥桑椹工藝，在優化聯合干燥技術的基礎上，探究了超微粉碎技術對究桑椹干制品中營養成分的影響，對桑椹干制品干燥的設計生產具有現實意義。變溫壓差膨化干燥微觀細胞結構空隙最大，賦予了產品疏松多孔的結構。綜合考量食品的營養成分、感官評分、風味物質以及微觀結構，得出變溫壓差膨化干燥加工技術適宜于香蕉干制品的生產加工中。但目前真空冷凍聯合干燥技術仍處于工藝優化階段，應加大對真空冷凍聯合干燥技術機理的研究。

4 結論

綜上所述，隨著人們生活水平的不斷提高，食品真空冷凍干燥技術的應用十分廣泛，在調味品、水產品以及果蔬產品中發揮著重要作用。真空冷凍聯合干燥技術具有一定的利用價值，可以有效保留揮發性物質的味道，是研究天然調味品的發展方向之一。