真空冷凍干燥技術在方便食品中的應用

胡玉華，王曉培，石 勇，徐 娟，張衛(wèi)衛(wèi)

（好想你健康食品股份有限公司，河南鄭州 450000）

真空冷凍干燥技術在方便食品中的應用

胡玉華，*王曉培，石 勇，徐 娟，張衛(wèi)衛(wèi)

（好想你健康食品股份有限公司，河南鄭州 450000）

真空冷凍干燥技術是將真空與冷凍技術相結合的新型干燥手段。在降低原料水分含量的前提下，真空冷凍干燥技術可以最大限度地保存食品營養(yǎng)和風味，具有綠色、方便和營養(yǎng)等特點，已廣泛應用于方便食品中。

真空冷凍干燥；方便食品；品質；應用

近年來，隨著科學技術革新化和食品加工工業(yè)化，人們的生活節(jié)奏不斷加快，投入在烹飪上的時間越來越少。同時，隨著生活水平的提高、消費觀念的改變，人們對食品的追求更趨向于綠色、方便、營養(yǎng)[1]。目前，方便食品存在一些問題，包括方便食品的品種結構不全面；肉類主食多為油炸類、膨化類，而中式菜肴類的方便食品市場占有量小、生產(chǎn)技術不完善等[2]。而凍干技術的興起能夠很好地滿足人們對于綠色、方便、營養(yǎng)的需求。

真空冷凍干燥技術是將含水物料冷凍成固體，在低溫低壓條件下利用水的升華性能，使物料低溫脫水而達到干燥目的新型干燥手段[3]。由于真空冷凍干燥技術在低溫、低氧環(huán)境下進行，大多數(shù)生物反應停滯，且處理過程無液態(tài)水存在，水分以固體狀態(tài)直接升華，使物料原有結構和形狀得到最大程度保護，最終可獲得外觀和內(nèi)在品質兼?zhèn)涞膬?yōu)質干燥制品[4]。目前，真空冷凍干燥技術已在許多領域得到了廣泛的應用，尤其是將該技術用于食品加工可獲得高質量的脫水食品[5]。

1 真空冷凍干燥工藝

1.1 前處理

原料的來源和應用目的不同，其前處理方式也不盡相同。如水果的預處理為挑選、清洗和切塊，蔬菜還需進行漂燙，而速食粥類還需進行蒸煮、裝盤等。

1.2 預凍

原料預處理后一般要先進行預凍。這是由于物料內(nèi)部水分較多時，若直接進行抽真空處理，會使溶解在水中的氣體因外界壓力減小而逸出，形成氣泡，導致原料內(nèi)部和表面均出現(xiàn)空洞，影響感官品質。

1.3 速凍

為了使物料內(nèi)部的水分固化，通常還需要進行速凍。凍結的時間越短，物料凍結越快，其內(nèi)部結晶越小，對物料細胞機械損壞越小。因而需要根據(jù)實際生產(chǎn)選擇合適的凍結速度。

1.4 真空干燥

真空干燥通常分為升華干燥和解析干燥2個階段。升華干燥主要針對物料中的自由水；解析干燥主要是去除與固體結合較強的吸附水。干燥過程中的真空度、溫度和裝盤厚度等直接影響著干燥的進程和產(chǎn)品的品質。

2 真空冷凍干燥技術在食品中的應用

凍干技術在我國食品加工中應用越來越廣泛，涉及食品類的凍干產(chǎn)品種類繁多。市場上已有的凍干產(chǎn)品包括蔬菜類、水果類、肉禽類、水產(chǎn)品類、方便食品類、飲料類、調味料類、保健食品類、食品工業(yè)原料類及其他制品。

2.1 凍干果蔬脆片

果蔬營養(yǎng)價值高，但是容易變質腐爛，一般都很難運輸和長期貯藏，具有較強的時令性和地域性。隨著技術的革新與發(fā)展，對果蔬進行深加工形成脫水蔬菜和凍干果蔬，將果蔬中所含過多水分脫去，而果蔬中所含葉綠素和維生素仍能保存，食用時只要將果蔬浸入清水中即可復原，并保留果蔬原來的色澤、營養(yǎng)和風味[6]。凍干果蔬脆片越來越流行，據(jù)相關部門統(tǒng)計，我國脫水蔬菜出口量迅猛增加，尤其是在世界總產(chǎn)量中的比例也越來越大[7]。

果蔬脆片現(xiàn)在成為一類新型食品，目前已有的蔬菜包括番茄、辣椒、蓮菜、卷心菜、香菜、香蔥、洋蔥、菠菜、香菇、山藥、西蘭花、胡蘿卜、甘薯等，水果包括桂圓、香蕉、蘋果、哈密瓜、草莓、菠蘿、桃子、葡萄等。一些學者對凍干技術進行了研究，結果表明凍干技術能夠更好地保留原材料的營養(yǎng)且口感較其他干燥方式更好。李裴[8]研究了胡蘿卜干燥技術，結果表明相較于熱風干燥和真空干燥，真空冷凍干燥對樣品品質影響最小。申江等人[9]對桂圓進行真空冷凍干燥后，桂圓的原有風味不改變，尤其是復水后形態(tài)、風味和口感與鮮桂圓相比差異不大。黃勁松[10]研究表明真空冷凍干燥后蘑菇復水性、維生素保留率均高于熱風干燥，而形變和褐變程度均低于熱風干燥。

凍干果蔬不僅便于貯存、保管、運輸，而且能有效調節(jié)果蔬生產(chǎn)淡旺季節(jié)，同時最大限度地保留蔬菜原來的色澤、營養(yǎng)和風味，凍干果蔬作為新的食品種類將會越來越受到消費者的歡迎。

2.2 凍干肉制品

目前，在國內(nèi)外市場上凍干肉制品已達到相當高的比例，且保持著迅猛發(fā)展的態(tài)勢[11]。這是由于真空冷凍干燥既提高肉制品的品質、延長產(chǎn)品保質期、提高干制品的檔次，又可以制作即食肉制品、豐富肉制品的種類、增加肉制品附加值和銷售渠道。因此，眾多學者對肉制品的真空冷凍干燥技術進行了研究。喬曉玲等人[12]研究了干切牛肉凍干產(chǎn)品的復水品質，發(fā)現(xiàn)復水后其形狀、色澤、微觀結構、風味物質種類、含量、感官品質與新鮮制品無顯著差異。

在凍干肉制品中，水產(chǎn)品也是一項研究熱點，市場上已有的水產(chǎn)品包括蝦仁、干貝、海參、魷魚、甲魚、海蟄、海菜等。高加龍等人[13]以牡蠣為原料，優(yōu)化真空冷凍干燥工藝，發(fā)現(xiàn)其復水時間僅為20 min，且各項營養(yǎng)品質均高于普通干燥方式制備的市售牡蠣產(chǎn)品。

2.3 凍干沖調飲品

以糖（或不加糖）、果汁（或不加果汁）、植物抽提物及其他配料為原料，加工制成粉末狀、顆粒狀或塊狀的經(jīng)沖飲用的飲料制品即為沖調飲品。例如，咖啡、茶葉等固體飲料，以及果汁、果茶、菜汁、保健茶、營養(yǎng)茶、營養(yǎng)沖劑、紅綠茶等。沖調飲品結合凍干技術既營養(yǎng)又容易沖調，迎合了消費者在快節(jié)奏的生活中對營養(yǎng)健康的需求[14-15]。楊洪元[16]利用真空干燥技術加工鮮羅漢果海帶復合固體飲料，未經(jīng)長時間的高溫、高壓處理且不加任何添加劑，具有更為豐富的營養(yǎng)保健成分和食用安全性。

由于冷凍干燥技術能最大限度地保留原料原來的色澤、營養(yǎng)和風味，同時凍干沖調飲品質量輕、體積小，易于包裝攜帶；含水量低，微生物生長受到抑制，易于保存；同時速溶性好，方便人們飲用。隨著人們生活水平的不斷提高，沖調飲品類將得到持續(xù)發(fā)展，也將為增強人們體質和滿足人類生活需要等方面起到更加重要的作用。

2.4 凍干主食

方便主食主要包括方便面、方便米飯、方便粥、餛飩、餃子、包子等。目前，生產(chǎn)方便主食的干燥方法主要有熱風干燥、微波干燥、微波熱風干燥、真空冷凍干燥等。許多學者對比這幾種干燥方法發(fā)現(xiàn)，真空冷凍干燥技術生產(chǎn)出的方便主食口感好，營養(yǎng)物質保持完整、復水性好，干燥效果明顯優(yōu)越于其他干燥方法，并且由于低溫操作的原因，特別適合營養(yǎng)強化食品的生產(chǎn)[17]。邵偉等人[18]通過冷凍干燥得到的速食水餃在食用時只需用90～95℃以上的熱水浸泡8～10 min即可，且能夠保持水餃原有的形態(tài)和結構，具有較好的速溶性和快速復水性。

目前，方便米飯、方便面都是比較常見的主食類，而且種類越來越豐富，而方便粥也越來越受歡迎，目前市場比較流行的粥類有銀耳蓮子粥、綠豆粥、小米粥、香菇粥、海鮮粥等，這些粥品多是人們?nèi)粘Ｊ秤玫闹囝?，具有大眾化和普遍性，更易被接受?/p>

2.5 其他凍干產(chǎn)品

對于保健品而言，真空冷凍干燥在延長產(chǎn)品保質期的同時，可以最大限度降低其活性成分和營養(yǎng)成分的損失。市場上已有采用真空冷凍干燥技術制備的保健品，如人參、鹿茸、蜂王漿、蜂蜜、花粉、冬蟲夏草、天麻、三七、當歸、首烏、鱉粉、甲魚、龜類等。郭樹國等人[19]研究發(fā)現(xiàn)冷凍干燥得到的人參品質較佳，且干燥速率較快。劉軍等人[20]研究發(fā)現(xiàn)真空冷凍干燥的鹿茸各項活性成分均優(yōu)于傳統(tǒng)干燥。此外，食品工業(yè)中一些原料也同樣采用了真空冷凍干燥技術，如蛋料、豆料、干果粉、植物蛋白粉、動物膠原蛋白、酶素、血清、菌種、生物制品等。

3 展望

雖然真空冷凍干燥已廣泛應用于食品行業(yè)，但其仍存在一些問題。首先，真空冷凍干燥，能耗較大，使得產(chǎn)品的成本增加，限制其在中低端產(chǎn)品中的應用。因而，如何降低干燥成本和能耗成為接下來研究的重要方向[21]。有研究者發(fā)現(xiàn)用超聲聯(lián)合冷凍干燥技術，能夠加快物料由冰升華到水蒸氣的速率，從而縮短真空冷凍干燥時間，以減少能耗；還有研究者認為，微波作為輔助冷凍干燥手段將成為最具有發(fā)展前景的干燥技術[22]。

其次，凍干食品具有的多孔海綿狀結構，雖然在復水時水分易進入，但帶來了新的問題。一方面，當產(chǎn)品暴露于空氣中時易吸潮，發(fā)生氧化降解；另一方面蓬松的外觀結構體積較大且易碎，不利于包裝、運輸和銷售。因而對于冷凍干燥食品的包裝、貯運和銷售也同樣是重要的研究方向。

最后，真空冷凍干燥食品的種類有待豐富。雖然市場上已有大量的真空冷凍干燥食品，但一般均為原材料直接進行干燥處理，未進行深加工，與時尚、養(yǎng)生等結合還不夠緊密。因此，將真空冷凍干燥技術應用于時尚、速食、養(yǎng)生食物的開發(fā)同樣是一個研究熱點。

總之，隨著研究的不斷深入和市場的不斷發(fā)展，真空冷凍干燥技術將具有廣闊的發(fā)展空間和應用前景。

[1]孔凡真.開發(fā)凍干蔬菜，國內(nèi)外市場前景看好 [J].山西食品工業(yè)，2004（1）：9-10.

[2]趙鉅陽，孔保華，劉騫，等.中式傳統(tǒng)菜肴方便食品研究進展 [J].食品安全質量檢測學報，2015，6（4）：1 342-1 349.

[3]杜瑞麗，陳興煌.凍干技術在食品加工中的應用 [J].福建輕紡，2017（5）：43-46.

[4]任廣躍，李暉，段續(xù)，等.常壓冷凍干燥技術在食品中的應用研究 [J].食品研究與開發(fā)，2013，34（18）：119-122.

[5]姚智華.低能耗真空冷凍干燥技術與過程參數(shù)的研究[D].晉中：山西農(nóng)業(yè)大學，2003.

[6]廖紅梅，凌經(jīng)昌，甘國棟，等.國內(nèi)外脫水蔬菜、凍干果蔬概述及風險評估分析 [J].食品安全質量檢測學報，2016（9）：3 470-3 476.

[7]王白鷗，崔春紅.真空冷凍干燥技術在果蔬加工中的應用 [J].果蔬加工，2009（3）：52-53.

[8]李裴.果蔬真空冷凍干燥工藝參數(shù)試驗研究 [D].晉中：山西農(nóng)業(yè)大學，2014.

[9]申江，周成君，張川.不同冰溫真空干燥壓力對桂圓品質的影響 [J].食品科技，2017，42（4）：53-56.

[10]黃勁松.蘑菇冷凍干燥工藝的研究 [D].合肥：安徽農(nóng)業(yè)大學，2007.

[11]江兆清，周然.魚及肉制品真空冷凍干燥技術研究現(xiàn)狀 [J].肉類研究，2012，26（7）：39-43.

[12]喬曉玲，閻祝煒，張原飛，等.干切牛肉凍干產(chǎn)品的復水品質研究 [J].食品科學，2009，30（7）：43-47.

[13]高加龍，沈建，章超樺，等.真空冷凍干燥對牡蠣品質的影響 [J].現(xiàn)代食品科技，2015（4）：253-257.

[14]梁杰.凍干草莓粉固體飲料速溶性的研究 [D].呼和浩特：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學，2012.

[15]王英杰.南瓜籽仁粉沖調飲品的開發(fā)及造粒工藝的研究 [D].杭州：浙江工商大學，2014.

[16]楊洪元.鮮羅漢果海帶復合固體飲料的研制 [J].食品科技，2006（6）：100-102

[17]周國燕，胡琦瑋，李紅衛(wèi)，等.凍干技術的特點及在方便主食中的應用 [J].食品工業(yè)科技，2010，31（3）：389-392.

[18]邵偉，熊澤.速食水餃冷凍干燥的工藝條件 [J].冷飲與速凍食品工業(yè)，2006（2）：19-20，24.

[19]郭樹國，李成華，王麗艷.人參真空冷凍干燥工藝參數(shù)優(yōu)化 [J].中國農(nóng)機化學報，2012，33（2）：232-234.

[20]劉軍，張世偉.鹿茸的凍干新工藝及性質 [J].真空科學與技術學報，2011，31（2）：229-233.

[21]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(nóng)業(yè)工程學報，2010，26（5）：335-341.

[22]Schossler K，Jager H，Knorr D.Novel contact ultrasound system for the accelerated freeze-drying of vegetables[J].Innovative Food Science and Emerging Technologies，2012，16 （3）：113-120.

Application of Vacuum Freeze-dried Technology in Instant Food

HU Yuhua，*WANG Xiaopei，SHI Yong，XU Juan，ZHANG Weiwei
（Haoxiangni Health Food Limited Co.，Ltd.，Zhengzhou，He′nan 450000，China）

Vacuum freeze-dried technology is a new drying method combining with vacuum and freezing technology.In the premise of reducing water content of raw materials,vacuum freeze-dried technology is considered to have green,convenient and nutritional characteristics.It is because that it can maximize the retention of food nutrition and flavor.Now it has been widely used in convenient food.And the application of vacuum freeze-dried technology in instant food was introduced in this paper.

vacuum freeze-dried；instant food；quality；application.

TS217.1

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.11.041

1671-9646（2017） 11b-0048-03

2017-09-09

國家重點研發(fā)計劃資助（2017YFD0400900）。

胡玉華（1989— ），女，碩士，高級質檢工，研究方向為食品科學與工程。*

王曉培（1987— ），女，碩士，研究方向為食品科學與工程。