食品真空冷凍干燥技術研究概述

儲亞萍

摘 要：該文分析了真空冷凍干燥技術的原理，介紹了近年來真空冷凍干燥技術的發展歷程及其在食品加工中的應用，探討了真空冷凍干燥技術的發展前景和有待解決的問題，并提出了幾點建議。

關鍵詞：真空冷凍干燥技術;凍干食品;食品加工

中圖分類號 TS205文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2020）18-0193-02

1 引言

食品在加工、儲藏、運輸等過程中，容易發生各種物理、化學變化，導致口感、營養、形態等方面發生改變。干燥技術的發展為這一問題的解決做出了很大的貢獻。干燥是將食品中的大部分水分除去，降低水分活度，抑制微生物的生長與繁殖，從而達到延長食品貯藏期、便于食品運輸的目的[1]。干燥有很多種方法，例如風干、曬干、遠紅外干燥、微波干燥、真空冷凍干燥等。其中，真空冷凍干燥技術是將真空與冷凍結合運用到食品加工中，以形成凍干食品。在日常生活中，這種食品既未添加防腐劑，貯存較時間長，又能保持食品的初始形態，同時還能保留其色、香、味，營養成分等。凍干食品是21世紀的新興產物，由于其眾多的優點，使真空冷凍干燥技術成為了新世紀非常重要的一項食品應用加工技術，近些年來得到了重視和發展。

2 真空冷凍干燥技術的原理

作為目前最先進的干燥技術之一，真空冷凍干燥是利用冰晶升華的原理，將含有大量水分的物料在較低溫度（一般在-10～-50℃）下凍結成為固態，然后在真空（1.3～13Pa）下使物料中的水分不經過液態直接升華成氣態，最終得到殘留含水量為1%～4%左右的脫水制品的一項干燥技術。

3 真空冷凍干燥技術的發展歷程

真空冷凍技術最早出現于1911年，但實際應用是1919年應用于醫學層面。在第二次世界大戰中開始出現大型凍干設備，從此凍干技術開始興起[2]。1940年，英國提出用真空冷凍干燥技術對食品進行加工處理，并于1961年進行了食品真空干燥的研究，研究證明，真空冷凍干燥技術是一種食品加工的優質方法。自20世紀70年代以來，凍干食品市場日益擴大，在發達工業國家已成為國際貿易的大宗食品。我國引用真空干燥技術最初用于藥物及生物制品的脫水干燥，用于食品加工的時間較遲，20世紀70年代相應研制出第1臺食品凍干機，以及可處理500kg原料的凍干機器。隨著時間的推移，我國真空冷凍干燥技術的應用和發展速度變緩，到了20世紀80年代才有了一定的進步。近些年來，我國真空冷凍技術發展迅速，在食品加工中的應用范圍廣泛，例如蔬菜類、水果類、肉禽類、水產品、保健食品、飲料類、食品添加劑等[3]。

4 真空冷凍干燥技術在食品加工中的應用

4.1 在果蔬中的應用 蔬菜水果的營養價值高，但其缺點是容易腐爛變質，不易儲藏和運輸，具有很大的地域性和季節性。真空冷凍干燥技術可將果蔬變成脫水蔬菜和凍干果蔬，去除果蔬中的水分，但仍保留果蔬中的葉綠素、維生素等營養成分，食用時只需將果蔬浸泡在水中即可復原，從而最大限度地保留了原有的色澤、口感、營養。目前，已有數十種果蔬應用了該技術，包括胡蘿卜、西紅柿、辣椒、香菇、蘋果、香蕉、草莓、桃子、哈密瓜等。凍干果蔬作為新型食品越來越受到消費者的歡迎。

4.2 在肉類食品、水產品中的應用 我國是肉類食品、水產品的消耗大國，品種繁多，研究者對真空冷凍干燥技術在肉制品和水產品上的應用也進行了研究。研究發現，此技術可提高其品質，延長保質期，提高消費者接受率，擴大了凍干食品的種類，增加了肉類食品、水產品的附加值和銷售渠道。目前，已有的凍干肉制品、水產品有牛肉、豬肉、雞肉、蝦、海帶、魷魚、海參、貝類等[4]。現如今，國際市場上凍干肉制品、水產品也已達到了相當高的比例，國內市場也開始迅速發展，且經濟效益可觀。

4.3 在飲品加工中的應用 以咖啡、果汁、茶為主的飲品，利用真空冷凍干燥技術進行脫水干燥形成沖調飲品，來迎合廣大消費者在快節奏生活中對營養健康的需求。凍干沖調飲品既營養又便捷，質量輕，體積小，方便攜帶，速溶性好，含水量極低，抑制微生物生長，易于保存[5]。茶葉是我國傳統飲品，富含熱敏性、易氧化的保健營物質和色素，傳統的干燥方式對茶葉的香氣、色澤、營養物質都會產生一定的損失，因而真空冷凍干燥技術得到了很多茶學研究者的高度重視。凍干茶葉最大限度地保存了茶制品的生物活性物質，且制品極易溶于水，在水中快速復原，形成高制品的茶葉產品[6]。

5 存在問題及展望

一是能耗大，成本高。怎樣降低能耗和成本是接下來重要的研究方向[7];二是凍干食品吸水快，復水能力強，食品易吸潮，產生氧化降解;三是凍干食品體積大、易碎，不宜包裝、運輸和銷售。四是凍干食品種類少且多為原材料干燥處理，未深加工。因此，今后可將真空冷凍干燥技術應與食品深加工緊密聯系起來，結合時尚、養生、速食等熱點問題進行開發形成新的研究方向。

6 結語

目前，食品真空冷凍干燥技術的研究仍然是關注的焦點，很多研究者提出來許多有益的建議，為我們積累了不少經驗，對我國食品健康營養起到了重要的作用。今后，要充分了解國外真空冷凍干燥技術設備和工藝的研究現狀，結合引用國際上的先進技術和設備，做出更經濟更高質量的真空冷凍干燥食品。食品真空冷凍干燥技術也可融合其他技術，以促進該項技術的進一步發展。

參考文件

[1]李云飛，葛克山.食品工程原理[M].北京：中國農業大學出版社，2009：346-347.

[2]肖宏偉，黃傳偉，馮雁峰，等.真空冷凍干燥技術的研究現狀和發展[J].醫療衛生設備，2010，31（7）：30-32.

[3]郭雅翠，杜欽生，朱鳴麗，等.真空冷凍干燥技術在食品加工中的應用[J].長春大學學報，2008，18（1）：101-103.

[4]吳新穎，李紅金，郭玉華，等.真空冷凍干燥技術在食品工業中的應用[J].肉類研究，2010，1：75.

[5]藺毅峰.固體飲料加工工藝及配方[M].北京：科學技術文獻出版，2000.

[6]張秒高，張平湖，陳忠正.真空冷凍干燥技術在茶葉加工中的研究和應用發展[J].安徽農業科學，2014，42（30）：10679-10680.

[7]郝新生，郭玉明，崔清亮.茄子冷凍干燥凍結過程模型的建立與求解[J].農業工程學報，2010，26（5）：335-341.

（責編：張宏民）