食品真空冷凍干燥技術(shù)研究概述

儲亞萍

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

關(guān)鍵詞：真空冷凍干燥技術(shù);凍干食品;食品加工

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

1 引言

食品在加工、儲藏、運(yùn)輸?shù)冗^程中，容易發(fā)生各種物理、化學(xué)變化，導(dǎo)致口感、營養(yǎng)、形態(tài)等方面發(fā)生改變。干燥技術(shù)的發(fā)展為這一問題的解決做出了很大的貢獻(xiàn)。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(dá)到延長食品貯藏期、便于食品運(yùn)輸?shù)哪康腫1]。干燥有很多種方法，例如風(fēng)干、曬干、遠(yuǎn)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(shù)是將真空與冷凍結(jié)合運(yùn)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(shí)間長，又能保持食品的初始形態(tài)，同時(shí)還能保留其色、香、味，營養(yǎng)成分等。凍干食品是21世紀(jì)的新興產(chǎn)物，由于其眾多的優(yōu)點(diǎn)，使真空冷凍干燥技術(shù)成為了新世紀(jì)非常重要的一項(xiàng)食品應(yīng)用加工技術(shù)，近些年來得到了重視和發(fā)展。

2 真空冷凍干燥技術(shù)的原理

作為目前最先進(jìn)的干燥技術(shù)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(jié)成為固態(tài)，然后在真空（1.3～13Pa）下使物料中的水分不經(jīng)過液態(tài)直接升華成氣態(tài)，最終得到殘留含水量為1%～4%左右的脫水制品的一項(xiàng)干燥技術(shù)。

3 真空冷凍干燥技術(shù)的發(fā)展歷程

真空冷凍技術(shù)最早出現(xiàn)于1911年，但實(shí)際應(yīng)用是1919年應(yīng)用于醫(yī)學(xué)層面。在第二次世界大戰(zhàn)中開始出現(xiàn)大型凍干設(shè)備，從此凍干技術(shù)開始興起[2]。1940年，英國提出用真空冷凍干燥技術(shù)對食品進(jìn)行加工處理，并于1961年進(jìn)行了食品真空干燥的研究，研究證明，真空冷凍干燥技術(shù)是一種食品加工的優(yōu)質(zhì)方法。自20世紀(jì)70年代以來，凍干食品市場日益擴(kuò)大，在發(fā)達(dá)工業(yè)國家已成為國際貿(mào)易的大宗食品。我國引用真空干燥技術(shù)最初用于藥物及生物制品的脫水干燥，用于食品加工的時(shí)間較遲，20世紀(jì)70年代相應(yīng)研制出第1臺食品凍干機(jī)，以及可處理500kg原料的凍干機(jī)器。隨著時(shí)間的推移，我國真空冷凍干燥技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展速度變緩，到了20世紀(jì)80年代才有了一定的進(jìn)步。近些年來，我國真空冷凍技術(shù)發(fā)展迅速，在食品加工中的應(yīng)用范圍廣泛，例如蔬菜類、水果類、肉禽類、水產(chǎn)品、保健食品、飲料類、食品添加劑等[3]。

4 真空冷凍干燥技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用

4.1 在果蔬中的應(yīng)用 蔬菜水果的營養(yǎng)價(jià)值高，但其缺點(diǎn)是容易腐爛變質(zhì)，不易儲藏和運(yùn)輸，具有很大的地域性和季節(jié)性。真空冷凍干燥技術(shù)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(yǎng)成分，食用時(shí)只需將果蔬浸泡在水中即可復(fù)原，從而最大限度地保留了原有的色澤、口感、營養(yǎng)。目前，已有數(shù)十種果蔬應(yīng)用了該技術(shù)，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(fèi)者的歡迎。

4.2 在肉類食品、水產(chǎn)品中的應(yīng)用 我國是肉類食品、水產(chǎn)品的消耗大國，品種繁多，研究者對真空冷凍干燥技術(shù)在肉制品和水產(chǎn)品上的應(yīng)用也進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn)，此技術(shù)可提高其品質(zhì)，延長保質(zhì)期，提高消費(fèi)者接受率，擴(kuò)大了凍干食品的種類，增加了肉類食品、水產(chǎn)品的附加值和銷售渠道。目前，已有的凍干肉制品、水產(chǎn)品有牛肉、豬肉、雞肉、蝦、海帶、魷魚、海參、貝類等[4]?，F(xiàn)如今，國際市場上凍干肉制品、水產(chǎn)品也已達(dá)到了相當(dāng)高的比例，國內(nèi)市場也開始迅速發(fā)展，且經(jīng)濟(jì)效益可觀。

4.3 在飲品加工中的應(yīng)用 以咖啡、果汁、茶為主的飲品，利用真空冷凍干燥技術(shù)進(jìn)行脫水干燥形成沖調(diào)飲品，來迎合廣大消費(fèi)者在快節(jié)奏生活中對營養(yǎng)健康的需求。凍干沖調(diào)飲品既營養(yǎng)又便捷，質(zhì)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(tǒng)飲品，富含熱敏性、易氧化的保健營物質(zhì)和色素，傳統(tǒng)的干燥方式對茶葉的香氣、色澤、營養(yǎng)物質(zhì)都會產(chǎn)生一定的損失，因而真空冷凍干燥技術(shù)得到了很多茶學(xué)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(zhì)，且制品極易溶于水，在水中快速復(fù)原，形成高制品的茶葉產(chǎn)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(fù)水能力強(qiáng)，食品易吸潮，產(chǎn)生氧化降解;三是凍干食品體積大、易碎，不宜包裝、運(yùn)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(shù)應(yīng)與食品深加工緊密聯(lián)系起來，結(jié)合時(shí)尚、養(yǎng)生、速食等熱點(diǎn)問題進(jìn)行開發(fā)形成新的研究方向。

6 結(jié)語

目前，食品真空冷凍干燥技術(shù)的研究仍然是關(guān)注的焦點(diǎn)，很多研究者提出來許多有益的建議，為我們積累了不少經(jīng)驗(yàn)，對我國食品健康營養(yǎng)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(shù)設(shè)備和工藝的研究現(xiàn)狀，結(jié)合引用國際上的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，做出更經(jīng)濟(jì)更高質(zhì)量的真空冷凍干燥食品。食品真空冷凍干燥技術(shù)也可融合其他技術(shù)，以促進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文件

[1]李云飛，葛克山.食品工程原理[M].北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)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(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展[J].醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)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(shù)在食品加工中的應(yīng)用[J].長春大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，18（1）：101-103.

[4]吳新穎，李紅金，郭玉華，等.真空冷凍干燥技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)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(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版，2000.

[6]張秒高，張平湖，陳忠正.真空冷凍干燥技術(shù)在茶葉加工中的研究和應(yīng)用發(fā)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（30）：10679-10680.

[7]郝新生，郭玉明，崔清亮.茄子冷凍干燥凍結(jié)過程模型的建立與求解[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2010，26（5）：335-341.

（責(zé)編：張宏民）