凍結方式對預凍甘露醇冰晶粒度分布的影響

賈穎姣，劉志強，羅春

(中南大學能源科學與工程學院，湖南長沙，410083)

真空冷凍干燥技術是目前最優良的干燥技術之一，凍干產品具有復水性好、穩定性高以及方便運輸、長期保存等優點，因而在醫藥、食品、材料等領域得到廣泛應用。但冷凍干燥耗時長、能耗大、設備初投資大，這些缺點制約了冷凍干燥技術的工業化發展。因此，優化凍干過程的工藝參數以提高凍干效率很有必要。真空冷凍干燥過程主要分為預凍階段、升華干燥階段和解析干燥階段。其中，升華干燥階段耗時最長，而預凍階段的凍結方式是通過改變物料內部冰晶的尺寸來決定干燥層內孔隙的尺寸，對后期的干燥階段尤其是升華干燥階段產生影響，且冰晶分布的均勻度與干燥過程出現的空洞萎縮等現象有關。因此，人們對如何減少干燥時間、降低操作成本、得到高質量的凍干產品進行了研究。徐立沖等[1]研究了真空冷凍條件下停留時間、過冷度等對人工海水中冰晶生長速度的影響及作用機理；黃鴻兵等[2]研究了凍藏過程中-10～-20 ℃之間溫度波動對豬肉肌間冰晶、顏色和新鮮度的影響，得出溫度波動越劇烈，冰晶體積增大幅度越大，且-10 ℃恒溫凍藏樣品具有最小的直徑；關志強等[3]對文蛤和波紋巴非蛤肉在-196，-78和-18 ℃中的凍結過程進行了研究，發現-78 ℃凍結使組織結構產生的冰晶較均勻，變形程度次之；駱麗君等[4]研究了不同凍結溫度下面條內部水分分布、微觀結構、冰晶形態等的變化，發現凍結溫度越低，凍結速度越快，凍結時間和通過最大冰晶形成區域時間越少，面條內部冰晶體積越小，分布越均勻；……