快速真空冷凍幹燥技術及其應用

      常規的真空冷凍幹燥，是把物料經*凍結後，在一定的真空度下，使冰晶升華，從(cong) 而達到低溫脫水的目的。由於(yu) 真空冷凍幹燥的產(chan) 品具有許多其它幹燥方法*的優(you) 點，應用在食品加工方麵，其優(you) 點是：（1）凍幹食品食用方便，這種食品因為(wei) 在製作過程中已洗淨、切好、密封包裝，食用時隻需用水一泡便可複原食用；（2）從(cong) 營養(yang) 成份保持角度來講，由於(yu) 它采用的幹燥工藝是先速凍，後在真空環境中升華幹燥，可保持食品的物質結構不變，如在蔬菜和水果中zui易損失的維生素C亦能保持90%以上；（3）凍幹後的蔬菜和水果外觀好看，不幹裂，不收縮，維持物品原有的形態和色澤；（5）凍幹後的食品重量輕，肉類和蛋類可減輕50~60%、蔬菜和水果可減輕70~90%；（6）凍幹食品可長時間保存而不變質，一般冷藏和氣調保鮮能保存幾個(ge) 月，zui多不超過一年，而凍幹食品在密閉的鐵罐中可保存長達5年以上。

但由於(yu) 凍幹食品在生產(chan) 過程中要消耗巨大的能量，成本很高，因此自60年代有工業(ye) 化生產(chan) 以來，產(chan) 品的一半以上是供應給軍(jun) 需、航海、航天、極地考察、地質探礦、邊疆等特殊場合工作的人食用，給他們(men) 的工作生活帶來極大方便，其餘(yu) 部分大部作為(wei) 嬰兒(er) 食品或方便食品。隨著我國經濟的發展，近年也有一部分方便食品采用了凍幹香蔥、香菜、蝦仁、牛肉等作調味品或添加物。

快速真空冷凍幹燥，是把經凍結的物料，放在真空容器中，利用一種可食用的、與(yu) 水互不相溶的、具有與(yu) 水相當的比熱的物質作熱的傳(chuan) 媒（現在僅(jin) 有食用油脂這一類，今後有可能使用的是食用油脂的替代品或專(zhuan) 為(wei) 此技術而開發的符合上述要求的傳(chuan) 熱介質），在一定溫度下積聚大量熱能，通過直接接觸已凍結的物料方式使冰晶在極短的時間內(nei) 吸收大量熱能，直接汽化或來不及液化而直接汽化的一種脫水方式，其本質是一種特殊狀態下的升華，為(wei) 了與(yu) 常規真空冷凍幹燥（以下簡稱常規凍幹）的升華相區別，根據這一特殊狀態下升華的特點，故命名為(wei) 快速真空冷凍幹燥（以下簡稱快速凍幹）。

這種特殊情況下的升華，就筆者所能見到的文獻資料，未見有關(guan) 類似的報道，筆者認為(wei) 有如下理由認為(wei) 這是升華狀態：

1、對比其時間—壓力曲線與(yu) 常規凍幹的時間—壓力曲線，兩(liang) 者的形狀和走向非常相似，相當於(yu) 把常規凍幹曲線的時間單位由小時改為(wei) 分鍾。

          常規凍幹時間--壓力曲線                    快速凍幹時間--壓力曲線

2、快速凍幹的產(chan) 品與(yu) 常規凍幹的產(chan) 品相比，在脫水比率、複水性能、複水   率、脆度、外觀形狀、色澤等方麵非常接近。

3、用常規凍幹的理論分析其脫水過程，均與(yu) 實驗結果相符。

有人也許會(hui) 認為(wei) ，這其實就是真空低溫油炸技術，實際上，這兩(liang) 者存在本質的區別：真空低溫油炸技術，是把未凍結的物料放在真空容器中油炸，在剛開始的瞬間，是發生了上述特殊情況下的升華，但此後因熱油與(yu) 冰晶之間被一個(ge) 剛升華出來的熱蒸汽層隔開，傳(chuan) 熱效率大為(wei) 降低，熱能的傳(chuan) 輸無法滿足那種特殊情況下的升華了，轉而變成了冰（固）—→ 水（液）—→汽（氣）的過程，由於(yu) 兩(liang) 者的相變不一樣，所加工出來的產(chan) 品差別很大，快速凍幹的產(chan) 品在脆度、含油率、營養(yang) 活性物質的保存率、複水性能等方麵是真空低溫油炸技術的產(chan) 品所無法達到的。

常規凍幹的產(chan) 品與(yu) 快速凍幹的產(chan) 品相比各有優(you) 缺點，常規凍幹產(chan) 品的營養(yang) 活性保存率較高，產(chan) 品無油，貯藏期長等；快速凍幹的產(chan) 品在營養(yang) 活性物質的保存率上高於(yu) 其它烘幹的方法，僅(jin) 次於(yu) 常規凍幹，由於(yu) 食用油脂（傳(chuan) 熱介質）的殘留，貯藏期僅(jin) 一年左右，但含油率不高，幹品約為(wei) 5—8%（而真空低溫油炸的產(chan) 品為(wei) 15-20%），複水後約為(wei) 0.5—1%，與(yu) 日常飲食差不多，作為(wei) 食品加工來說，這一特點是可以接受的，而且快速凍幹的產(chan) 品在加工過程中有一個(ge) 高溫熟化和滅菌的過程，且其複水性能，營養(yang) 活性物質的保存率等接近於(yu) 常規凍幹的產(chan) 品，因此，在許多場合可取代常規凍幹產(chan) 品，同時亦可以直接食用。

在加工品種範圍方麵，快速凍幹幾乎*覆蓋了常規凍幹的範圍（少數香辛料除外），由於(yu) 快速凍幹的生產(chan) 成本僅(jin) 為(wei) 常規凍幹的成本的20%—50%，許多采用常規凍幹方法幾乎無市場的產(chan) 品在改用快速凍幹後，變得市場竟爭(zheng) 力，如糧食製品中的方便麵，快速凍幹的產(chan) 品在外觀及內(nei) 在質量上甚至優(you) 於(yu) 現行市售的微波幹燥方便麵；采用本技術加工的方便米粉、方便米飯等，真正成為(wei) 方便的“米飯"；在堅果製品中，快速凍幹的產(chan) 品比傳(chuan) 統的炒、烘、烤的方法加工的產(chan) 品更具有酥、香、脆的口感，而且絕不會(hui) 有焦糊等；采用快速凍幹的技術加工的果蔬類產(chan) 品，其質地類似於(yu) 膨化食品，具有與(yu) 餅幹相當的脆度及含油率，且在加工過程中沒有添加任何化學物質，是一種優(you) 良的、高品質的健康食品，適合於(yu) 各個(ge) 年齡階段的人群食用，單這一類產(chan) 品的前景就非常廣闊；此外，快速凍幹的海帶絲(si) 、紫菜、畜禽產(chan) 品等，也同樣具有廣闊的市場。總結起來，可采用快速凍幹的種類有：糧食類、果蔬菜類、畜禽類、海產(chan) 類、水產(chan) 類等多達百餘(yu) 種，可以說，目前還沒有那一種食品加工技術能有如此廣泛的實用範圍。

在技術參數上，快速凍幹與(yu) 常規凍幹相比，具有明顯的更容易實現的特性，這是快速凍幹成本低廉的關(guan) 鍵所在。見下表：

由上表可見，快速凍幹的條件比常規凍幹的條件更容易實現，所以，它的設備投資，運轉費用等均大大低於(yu) 常規凍幹，常規凍幹的zui小實用生產(chan) 規模，就需500萬(wan) 元以上的投資，而快速凍幹的zui小實用生產(chan) 規模，隻需50萬(wan) 元就足夠了，而且兩(liang) 者的生產(chan) 能力相當，其它生產(chan) 規模相當的投資見下表：

    我國是一個(ge) 農(nong) 副產(chan) 品資源豐(feng) 富的大國，不論大江南北、東(dong) 海之濱、西部腹地，均有適宜采用快速凍幹技術加工的原料，有許多還是當地的特色資源，由於(yu) 保鮮、貯藏、運輸等方麵的原因，每年都有一部分白白浪費了，如果選用快速凍幹技術來就地深加工（由於(yu) 其投資規模可大可小，適合我國各地不同經濟狀況的地區采用，此方案是可行的），由此而產(chan) 生的經濟效益和社會(hui) 效益，都是無法估量的。

由於(yu) 該技術未見有關(guan) 文獻報道，筆者的能力又十分有限，這裏麵有許許多多末能揭示的道理，其中的觀點也有許多偏頗，請國內(nei) 同行指正。

參考文獻：

   1、《食品工業(ye) 製冷技術》   孫時中等譯  輕工業(ye) 出版社   1987

   2、《食品幹燥》  邱建人著   中國台灣複文書(shu) 局       1984

   3、《真空技術手冊(ce) 》 達道安著   機械工業(ye) 出版社    1987

   4、《冰凍幹燥法》  張誌純譯   中國台灣徐氏基金會(hui) 出版   1987