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真空冷冻干燥技术在食品加工中的应用
[摘要]真空冷冻干燥技术是目前被世界公认的最先进的食品加工技术。本文首先概述了真空冷冻干燥技术在食品加工中的研究综述，然后主要介绍了真空冷冻干燥的基本原理以及在食品加工过程中的应用，最后探讨了真空冷冻干燥技术的应用在国内外的发展状况的展望。
[关键词]真空冷冻干燥技术；食品加工；应用；冷冻真空干燥设备
[中图分类号]TQ028.63
[文献标志码]C

0前言
真空冷冻干燥技术是目前被世界公认的最先进的食品加工技术。真空冷冻干燥装置的设计制造等没有一套成熟的计算方法和检测标准，真空冷冻干燥食品、果蔬、花卉等也没有一套现成的预冷工艺，基本上是凭经验。因此，迫切需要加强对这些问题的探讨和关注。下文主要探讨了真空冷冻干燥技术在食品加工中的应用的综述及其应用的实践，最后对真空冷冻干燥技术在食品加工中的应用进行了展望。
1真空冷冻干燥技术在食品加工中的重要生产工艺和应用现状的综述
1.1真空冷冻干燥原理与特点
1.1.1真空冷冻干燥的原理
根据热力学中的相平衡理论，水的三相点(汽、液、固三相共存)温度为0.0098℃，三相点压力为609.3pa(4.57mm/mg)在水的相变过程中，当压力低于三相点压力时，固态冰可以直接转化为气态的水蒸气即冰晶升华。真空冷冻干燥即是把含有大量水的物质预先冷冻，使物质中的游离水结晶，冻结成固体，泳后在高真空条件下使物质中的冰晶升华，待冰晶升华后再除去物质中部分吸附水，最终得到残余水量为1-4%左右的干制品。真空冷冻干燥简称为冻干。
1.2真空冷冻干燥的特点
冻干过程决定了其干制品具有如下特点:
1.2.1食品干燥是在低温(-40℃到+55℃)下进行，且处于高真空状态，因此，特别适用于热敏性高和极易氧化的食品的干燥，可以保留新鲜食品的色香味及营养成分。
1.2.2干制品不失原有的固体骨架结构，保持物料原有的形态。
1．2.3冻干制品具有多孔结构，因此，具有很理想的速溶性和快速复水性.复水时，比其它干燥方法生产的食品更接近新鲜食品。
1.2.4在升华过程中溶于水的可溶性物质就地析出，避免了一般干燥方法中因物料内部水份向表面迁移而将无机盐和营养携带到物料表面而造成表面硬化和营养损失的现象。
1.2.5冻干食品采用真空或充氮包装和避光保存，可保持5年不变质。与速冻食品相比免除了运输储存、销售过程中耗费很高的冷藏链，真空冷冻干燥被认为是生产高品质食品的最好的方法。
1.3真空冷冻干燥食品的国内外研究综述
冻干技术是前苏联科学家拉巴-斯塔罗仁连茨基1921年发明的，直到1943年美国首先在制药工业领域内采用这项新技术，60年代起德国、荷兰等西欧国家才开始将这项技术用于食品工业。随后日、美、英、法和港、台等一些发达国家和地区相继建立起冻干食品加工厂，目前已达到工业化生产程度。我国冻干食品起步也较早，自50年代就开始研究冻干技术在食品加工中的应用，并取得了一定成绩70年代北京、大连、上海等地就建立了试验和生产基地，但由于产品缺乏市场，这些基地被相继拆除。随着我国食品工业的发展，国际、国内市场对冻干食品的需求，人们对冻干食品方便、保健、营养、卫生、耐贮藏等特点有了更进一步的认识，并开展了该技术和设备的试验研究，取得了可喜成果。总的来看，我国自70年代到80年代后期，在冻干技术和设备方面仅仅限于科研试验，到了90年代才有了长足的发展。目前，河南、宁夏、新疆、河北、山东等地已经建成或正在筹建一批冻干食品厂，这标志着我国冻干食品市场正在启动和发展。
1.4真空冷冻干燥技术在食品加工中的重要生产工艺研究现状。
真空冻干食品生产工艺技术是一种非常复杂，下文就近几年对真空冷冻干燥食品在生产工艺条件中确定的预冻速率、预冻终点温度、加热方式和温度、干燥室真空度及料盘载重量等重要关键技术的研究及结果进行综述。
1.4.1预冷速率和预冷终点温度。
①预冷速率优化冻结过程会产生不同粒度的冰晶而直接影响升华干燥速度，陈仪南等人的研究结果表述了结冰速率与冰晶形状和数量之间的相互关系，对于大部分属于块状、条状、片状的果蔬原料，在传统的慢式冷冻干燥工艺条件下制成的食品品质劣化，而在真空冷冻干燥工艺条件下制成的食品，食品可基本保持原有的品质，实践表明适当的冷冻方式－预冷冻预冻速率既不影响产品质量，又可加快干燥速率。②预冻终点温度优化冻干食品在升华干燥时，物料有部分液体存在，在真空下会迅速蒸发，造成液体浓缩，营养成分流失，产品体积缩小。因此预冻终点温度一般要求低于物料共晶点温度（食品物料中水分全部冻结的温度，可用电阻法测定，预冻终点温度可避免冻温过低或过高，造成冷冻能耗过高或影响产品质量，一般要求低于物料共晶点温度5℃－10℃左右。
1.4.2加热方式与温度。
食品冻干则大多采用辐射供热方式，该方式将装有物料的托盘置于两