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      凍干技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用*

      2017-09-28 02:28:50杜瑞麗陳興煌
      福建輕紡 2017年5期
      關(guān)鍵詞:番木瓜冷凍干燥凍干

      杜瑞麗,陳興煌

      (福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院,福建 福州 350002)

      凍干技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用*

      杜瑞麗,陳興煌

      (福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院,福建 福州 350002)

      凍干技術(shù)作為一種高新的干燥技術(shù)廣泛應(yīng)用于食品干燥領(lǐng)域,在食品加工過程中起到重要作用,使食品原料快速干燥。此外凍干技術(shù)還應(yīng)用于生物、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域。文章主要綜述了凍干技術(shù)原理及其在食品加工中的應(yīng)用,以期為今后對凍干技術(shù)進(jìn)一步的研究和在食品加工中的應(yīng)用提供參考。

      凍干技術(shù);食品加工;應(yīng)用

      凍干技術(shù)即真空冷凍干燥技術(shù),是一門跨學(xué)科的復(fù)雜技術(shù),是真空與冷凍相結(jié)合的新型干燥技術(shù)。凍干技術(shù)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(dá)到干燥目的的一種干燥方法[1]。凍干技術(shù)作為一種高新技術(shù)應(yīng)用在食品工業(yè)中,有效的保持了物料原有的色、香、味及營養(yǎng)物質(zhì)等。對食品工業(yè)的發(fā)展具有推動作用,提高食品加工業(yè)的技術(shù)含量,使食品工業(yè)發(fā)生質(zhì)的飛躍。

      1 真空冷凍干燥技術(shù)概況

      目前,脫水干燥的方法主要有熱風(fēng)干燥、微波干燥、遠(yuǎn)紅外干燥、真空冷凍干燥、熱泵干燥、氣調(diào)干燥等,其中,凍干技術(shù)尤為重要。真空冷凍干燥技術(shù)越來越廣泛應(yīng)用于食品加工業(yè)。與傳統(tǒng)干燥方法相比,真空冷凍干燥技術(shù)能夠有效保持物料的結(jié)構(gòu),在低溫條件下,將產(chǎn)品水分含量降到最低,從而減緩其自身化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行[2],能保持新鮮食品的色、香、味、形,最大限度地保存了食品內(nèi)部的維生素、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)成分,使其貯藏穩(wěn)定性顯著增強,且復(fù)水性好,因而被廣泛地用于食品工業(yè)生產(chǎn)中[3]。

      1.1 凍干技術(shù)的發(fā)展歷史

      冷凍干燥技術(shù)是20世紀(jì)新興的一種應(yīng)用于生物體的脫水干燥方法,早在1921年蘇聯(lián)科學(xué)家拉巴一斯塔羅仁連茨就發(fā)明了凍干技術(shù),1942年二戰(zhàn)期間,美國首先將該項新技術(shù)應(yīng)用于制藥工業(yè)領(lǐng)域[4],血液和抗生素的凍干保存技術(shù)在制藥工業(yè)得到廣泛應(yīng)用[5]。第二次世界大戰(zhàn)后,德國、荷蘭等西歐國家才將凍干技術(shù)用于食品工業(yè),此后,美、英、法、日和港、臺等一些發(fā)達(dá)國家和地區(qū)先后建起了凍干食品廠[6]。我國凍干食品起步較晚,70年代在北京、上海、大連等地相繼建立了試驗和生產(chǎn)基地,但由于凍干制品昂貴、缺乏市場等原因,迫使這些基地停止運行被拆除。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,90年代凍干技術(shù)在我國也日趨完善發(fā)展,規(guī)模變得越來越大,并取得一定的成績。目前,河南、廣東、江西、浙江、寧夏、新疆、上海、北京、河北、山東等各地已建立一批凍干食品加工廠,帶動了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,使得凍干技術(shù)發(fā)展到了一個新的高度。

      1.2 凍干技術(shù)的原理

      凍干技術(shù)是一種特殊的干燥技術(shù),凍干技術(shù)的基本原理是根據(jù)水的3相變化。水(H2O)的3相為固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài),水的三相之間既可以共存又可以相互轉(zhuǎn)換[7]。水(H2O)的相平衡圖如圖1所示,3相點所對應(yīng)的溫度為0.01℃,水蒸氣壓為6.105×10-4MPa,在此條件下,水、冰、水蒸氣3相既共存又互相平衡。當(dāng)水蒸汽壓大于6.105×10-4MPa時,冰會融化為水,水再蒸發(fā)為水蒸氣,即為蒸發(fā)過程;當(dāng)水蒸汽壓小于6.105×10-4MPa,冰加熱升華為水蒸氣,即為升華過程[8]。真空冷凍干燥就是利用了水的相變這一原理,冷凍干燥是將物料預(yù)冷至-30~-40℃,能夠使物料中的大部分水分凍結(jié)成冰,然后提供低溫?zé)嵩?,在真空條件下,冰被升華為水蒸氣,從而使物料達(dá)到脫水干燥的目的。其與傳統(tǒng)的加熱方法不同,加熱干燥只發(fā)生一個從“液體→氣體”的相變,而冷凍干燥則需要經(jīng)過兩次相變,先從“液體→固體”的形變,再經(jīng)過升華“固體→氣體”的相變[9]。此外,經(jīng)凍干技術(shù)處理的物料呈多孔、疏松結(jié)構(gòu),具有更好的復(fù)水性,便于后續(xù)加工處理或直接食用[10]。

      圖1 水的三相平衡圖

      1.3 凍干技術(shù)的設(shè)備[11-15]

      真空冷凍干燥設(shè)備通常由干燥室、制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和控制系統(tǒng)設(shè)備組成。

      1.3.1 干燥室

      干燥室是凍干機的重要設(shè)備之一,干燥室的性能直接影響到凍干機的性能,既能加熱又能制冷。它有圓筒形及方形兩種主要形狀,圓筒形容易操作,制作成本較高;而方形則相反。

      1.3.2 制冷系統(tǒng)

      制冷系統(tǒng)是凍干機的一個關(guān)鍵設(shè)備,制冷系統(tǒng)主要包括:制冷壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器和熱力膨脹閥等。氨壓縮機是最常使用的制冷壓縮機;蒸發(fā)器多采用換熱效率高的板式換熱器;冷凝器常采用體積小、效率高的殼管式換熱器;外平衡式熱力膨脹閥則是應(yīng)用較多的熱力膨脹閥。制冷系統(tǒng)主要是為冷凍干燥室內(nèi)物料預(yù)凍和冷阱供給充足的冷量。

      1.3.3 真空系統(tǒng)

      真空系統(tǒng)由真空泵、真空壓力計、真空壓力開關(guān)和真空度調(diào)節(jié)閥等構(gòu)成,整個系統(tǒng)必須達(dá)到完全密封,一般采用機械真空泵,最常見的真空泵有旋片式和滑片式油封機械真空泵。

      1.3.4 加熱系統(tǒng)

      加熱系統(tǒng)由加熱板、換熱器、循環(huán)泵及管路、閥門、溫度傳感器等組成,電加熱和蒸汽加熱是兩種主要的加熱方式,加熱系統(tǒng)可使產(chǎn)品中的冰晶升華成水蒸氣,也為冷凝器內(nèi)的積霜溶解提供足夠的熱量。

      1.3.5 控制系統(tǒng)

      控制系統(tǒng)主要包括:各類開關(guān)、安全裝置、自動監(jiān)測傳感器和儀表等,既有手動控制也有自動控制,控制系統(tǒng)是凍干機的指揮控制中心,能夠有效地控制凍干工藝流程的正確運行,并且記錄凍干過程的有效參數(shù)。

      1.4 凍干技術(shù)的工藝流程

      原料→前處理→預(yù)凍→速凍→干燥(升華干燥—解析干燥)→后處理。

      1.5 凍干食品的優(yōu)點

      1.5.1 食品干燥是在低溫(-40~-60℃)下進(jìn)行,并且處于高真空狀態(tài)。因此,對高熱敏性和極易氧化食品原料的干燥很適用,可以有效保持新鮮食品原料的色、香、味及營養(yǎng)成分。例如:菠菜中的維生素曬干后僅剩7%,而凍干多達(dá)94%[9]。

      1.5.2 凍干產(chǎn)品不會喪失其原有的固體骨架結(jié)構(gòu),形狀不易發(fā)生變化,而且具有高效的速溶性和復(fù)水性。食品復(fù)水后的外觀和形態(tài)及口味等都沒有發(fā)生太大的變化,復(fù)水率高達(dá)90%以上[16]。

      1.5.3 凍干食品采取真空或充氮的方式進(jìn)行包裝,且避光保存,因此,保質(zhì)期較長,易于食品的保藏[17]。

      1.5.4 在升華干燥過程中,物料中溶于水中的可溶性物質(zhì)不會發(fā)生向表面遷移,而是就地析出,因此,可有效地避免物料表面營養(yǎng)成分的損失和表面硬化等現(xiàn)象[18]。

      1.6 凍干食品的缺點

      1.6.1 凍干產(chǎn)品加工工藝復(fù)雜,工藝流程長一般分為:前處理、預(yù)凍、速凍、升華、解析和后處理6個流程,每個流程都有相應(yīng)的條件要求,不易控制。

      1.6.2 生產(chǎn)設(shè)備復(fù)雜,投資大,通常由干燥室、制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等設(shè)備組成。1.6.3凍干食品的生產(chǎn)成本較高,在冷凍干燥過程中制冷系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)需要消耗大量能量;產(chǎn)品包裝要求高,包裝的材料和方式等都要求相當(dāng)嚴(yán)格,這進(jìn)一步推高生產(chǎn)成本[19]。

      2 凍干技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用

      楊涓[20]將枸杞進(jìn)行真空冷凍干燥處理,研究發(fā)現(xiàn),采用凍干技術(shù)對新鮮枸杞進(jìn)行加工后其色、香、味及營養(yǎng)物質(zhì)得到有效地保存,經(jīng)凍干制得的枸杞粉質(zhì)輕,較容易保存,易于運輸。凍干技術(shù)為枸杞深加工提供了一種良好有效的加工手段。

      王銳平等[21]對采用冷凍干燥法制作速溶大棗粉進(jìn)行了研究,研究發(fā)現(xiàn),棗漿的共晶點是-32℃,共熔點是-28℃。研究還發(fā)現(xiàn),在凍干過程中,加入助干劑(如麥芽糊精)使棗粉干燥效果更加明顯。大棗中的抗環(huán)血酸含量很高,他們在對棗進(jìn)行真空冷凍干燥加工過程中,發(fā)現(xiàn)凍干處理有效的保留了棗粉中的抗壞血酸含量,保留率可高達(dá)87.4%。因此,可見凍干技術(shù)在棗粉加工過程中起到重要作用。

      易麗等[22]采用凍干技術(shù)加工番木瓜片,從而得到番木瓜片在凍干過程中的一些加工工藝參數(shù),他們通過正交試驗,分析了番木瓜片的厚度、升華及預(yù)凍溫度對凍干的番木瓜片的復(fù)水性和色澤的影響;還通過多指標(biāo)綜合加權(quán)評分法綜合評價其復(fù)水性和色澤,從而優(yōu)化了番木瓜片的凍干加工工藝參數(shù)。結(jié)果表明,番木瓜片凍干的較優(yōu)工藝參數(shù)為升華溫度35℃,預(yù)凍溫度-40℃,物料厚度3mm;方差分析結(jié)果顯示升華溫度的影響較顯著,而物料厚度、預(yù)凍溫度的影響不明顯(升華溫度>預(yù)凍溫度>物料厚度);此外,在較優(yōu)工藝參數(shù)條件下,番木瓜片的復(fù)水比為5.36、總色差值為9.03,與正交試驗結(jié)果相近,因此,可為番木瓜片的冷凍干燥加工提供更加可靠的參考依據(jù)。

      何建軍等[23]采用正交試驗對新鮮蓮子進(jìn)行凍干加工,探究了凍干蓮子產(chǎn)品的含水量、外觀、復(fù)水性、營養(yǎng)成分等感官理化特性。結(jié)果表明:凍干技術(shù)既沒有改變新鮮蓮子的風(fēng)味,又避免了營養(yǎng)成分的損失,從而得到蓮子的最佳凍干工藝參數(shù):裝盤料為每盤750g,速凍溫度-36℃,速凍時間為12h,干燥升華時倉壓110~130Pa;干燥解析時倉壓為30~50Pa,解析時的物料溫度為45~50℃。

      3 總結(jié)與展望

      凍干技術(shù)作為一種新興的脫水干燥技術(shù),廣泛適用于蔬菜、水果、肉類、水產(chǎn)、藥品的護(hù)色、保鮮、保質(zhì)等,在食品加工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。凍干食品是通過真空冷凍技術(shù)與工藝加工而成的具有高品質(zhì)綠色、純天然的食品,目前在國際市場中的銷量達(dá)到30%的增速[24]。在國外食品工業(yè)中凍干食品已非常普遍并具有相當(dāng)大的規(guī)模,而我國凍干食品剛剛起步,但該項技術(shù)已經(jīng)引起了我國科研部門的重視,逐步應(yīng)用于各個食品行業(yè),占有一定的市場地位[25]。隨著我國果蔬業(yè)、水產(chǎn)業(yè)等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展以及人民生活水平的進(jìn)一步提高,使得對食品的要求也越來越高,因而凍干食品成了食品加工業(yè)發(fā)展的另一趨勢[26]。另外,凍干技術(shù)由于設(shè)備復(fù)雜、耗能大、成本高等缺點,從而限制了其發(fā)展,對于我們研究該項技術(shù)是一個挑戰(zhàn),有待進(jìn)一步解決??傊畠龈杉夹g(shù)在我國食品加工業(yè)作為一項新技術(shù),必將為食品工業(yè)提供有利的條件,只要抓住機遇,積極發(fā)展凍干食品,開拓國內(nèi)食品市場,就會在國際市場上占有一定的有利地位。因此,凍干技術(shù)在食品加工業(yè)中的發(fā)展前景無限。

      [1] 姚靜,張自強.藥物凍干制劑技術(shù)的設(shè)計及應(yīng)用 [M].北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2007:2-3.

      [2] Lee C W,Oh H J,Han S H. Effects of hot air and freeze drying methods on physicochemical properties of citrus‘hallabong’powders[J]. Food Science & Biotechnology,2012,21(6):1633-1639.

      [3] Pei F,Yang W,Shi Y. Comparison of Freeze-Drying with Three Different Combinations of Drying Methods and Their Influence on Colour,Texture,Microstructure and Nutrient Retention of Button Mushroom(Agaricus bisporus)Slices[J].Food and Bioprocess Technology,2014,7(3):702-710.

      [4] 尤春玲. 真空冷凍干燥技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用分析[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2010(18):16-17.

      [5] 徐成海,張世偉,彭潤玲,等.真空冷凍干燥的現(xiàn)狀與展望(一)[J].真空,2008,45(2):1-11.

      [6] 童軍茂,馬玉林.我國凍干食品的現(xiàn)狀和前景展望[J].糧油加工與食品機械,2001(3):5-7.

      [7] 達(dá)道安.真空冷凍升華干燥真空設(shè)計手冊[M].北京:國防工業(yè)出版社,1995.

      [8] 王瑞.典型蔬菜制品高效微波冷凍干燥的工藝與機理研究[D].江蘇:江南大學(xué),2010.

      [9] 宋紀(jì)蓉.食品工程技術(shù)原理[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.

      [10] 高福成,王海鷗.現(xiàn)代食品工程高新技術(shù)[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,1997.

      [11] 孔凡真.真空冷凍干燥食品的技術(shù)與設(shè)備[J].食品研究與開發(fā),2004(4):94-95.

      [12] 李應(yīng)彪,童軍茂,胡孝勇.我國凍干設(shè)備和凍干食品現(xiàn)狀與發(fā)展[J].糧油加工與食品機械,2002(1):10-11.

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

      [14] 謝國山,王立業(yè).國內(nèi)食品真空冷凍干燥機的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].冷飲與速凍食品工業(yè),2003,9(4):39-42.

      [15] 王冰.淺談國產(chǎn)凍干機的設(shè)備配置[J].制冷空調(diào)與電力機械,2003,24(1):55-57.

      [16] 李志平.真空冷凍干燥技術(shù)分析研究及應(yīng)用[J].四川食品與發(fā)酵,2005,41(3):51-54.

      [17] 許韓山,張慜,孫東風(fēng),等.真空冷凍干燥在食品中的應(yīng)用[J].干燥技術(shù)與設(shè) 備,2008,6(2):102-106.

      [18] 孔凡真.食品真空凍干技術(shù)市場前景廣闊[J].山東食品科技,2001(6):1-3.

      [19] 李一果,段承俐,蕭鳳回,等.凍干技術(shù)在中藥材及三七加工中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代中藥研究與實踐,2003,17(z1):60-62.

      [20] 楊涓.枸杞粉的冷凍真空干燥加工工藝[J].寧夏農(nóng)學(xué)院學(xué)報,2001,22(1):74-76.

      [21] 王銳平,陳雪峰,雷學(xué)鋒.冷凍干燥法加工速溶大棗粉的研究[J].食品科技,2006(7):198-201.

      [22] 易麗,楊薇,王晨,等.番木瓜片真空冷凍干燥工藝研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工,2016(9):19-22.

      [23] 何建軍,程薇,陳學(xué)玲,等.蓮子真空冷凍升華干燥工藝的研究[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2006,45(2): 241-244.

      [24] 謝國山,王立業(yè). 國內(nèi)食品真空冷凍干燥機的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 冷飲與速凍食品工業(yè),2003,9(4):39-42.

      [25] 隋繼學(xué),張順新,張雪,等.我國發(fā)展凍干食品的前景與對策[J].冷藏技術(shù),1998(3):14-15.

      [26] 孔凡真.我國真空凍干食品的技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J].農(nóng)機與食品機械,1998(5):4-6.

      10.3969/j.issn.1007-550X.2017.05.006

      TS205.1

      A

      1007-550X(2017)05-0043-04

      福建省經(jīng)信委“企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新項目(產(chǎn)學(xué)研合作)”(項目編號:108KLf16003A)。

      2017-03-10

      杜瑞麗(1988- ),女,山東省沂南縣人,碩士研究生,研究方向:食品加工工藝與新技術(shù)。

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