真空凍干技術(shù)在火龍果凍干中的應(yīng)用（案例）

真空凍干技術(shù)在火龍果凍干中的應(yīng)用真空冷凍干燥技術(shù)就是先將濕物料凍結(jié)到共晶點(diǎn)溫度以下，使水分變成固態(tài)的冰，然后在較高的真空條件下，使冰直接升華為水蒸氣，再用真空系統(tǒng)中的水汽凝結(jié)器將水蒸氣冷凝，從而獲得干燥制品的技術(shù)。1真空冷凍干燥的機(jī)理

真空冷凍干燥屬于物理脫水，可以通過水的三相平衡來理解其過程。在低壓下水的相變過程與常壓下大體相似，但發(fā)生相變時(shí)就不同了。例如，在1x103Pa壓力下，固態(tài)冰轉(zhuǎn)化為液態(tài)水的溫度略高于0℃，而液態(tài)水轉(zhuǎn)化為蒸氣的溫度約為6.3℃，可見降低壓力后冰點(diǎn)變化不大，而沸點(diǎn)卻大大降低了。當(dāng)壓力降低到某一值時(shí)，沸點(diǎn)即與冰點(diǎn)重合，固態(tài)冰就可以不經(jīng)過液態(tài)而直接轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，這時(shí)的壓力稱為三相點(diǎn)壓力，相應(yīng)的溫度稱為三相點(diǎn)溫度。水的三相點(diǎn)壓力為610.5MPa，三相點(diǎn)溫度為0.0098℃。。2真空冷凍干燥食品的特點(diǎn)食品中的許多熱敏性成分不會(huì)發(fā)生變性;食品中的一些揮發(fā)性成分損失很?。晃⑸锏纳L(zhǎng)和酶的作用無(wú)法進(jìn)行；產(chǎn)品體積兒乎不變，保持了原來的結(jié)構(gòu)，不會(huì)發(fā)生濃縮現(xiàn)象；由于物料中水分在預(yù)凍以后以冰晶的形態(tài)存在，原來溶于水中的無(wú)機(jī)鹽類溶解物質(zhì)被均勻地分配在物料之中；2真空冷凍干燥食品的特點(diǎn)升華時(shí)，溶于水中的溶解物質(zhì)析出，避免了一般干燥方法中因物料內(nèi)部水分向表面遷移所攜帶的無(wú)機(jī)鹽在表面析出而造成表面硬化的現(xiàn)象；干燥后的物質(zhì)疏松多孔，呈海綿狀，加水后溶解迅速且完全，兒乎立即恢復(fù)原來的性狀；由于干燥是在真空下進(jìn)行，氧氣極少，因此一些易氧化的物質(zhì)得到了保護(hù)；干燥能使物料95%—99%以上的水分逸出，使干燥后產(chǎn)品能長(zhǎng)期保存而不致變質(zhì)。3真空冷凍干燥工藝凍干一般分為4個(gè)主要階段：

前處理

預(yù)凍

干燥

后處理3.1前處理不同的待干物料，前處理的方法是不同的。但是為了獲得安全衛(wèi)生的產(chǎn)品，對(duì)凍干設(shè)備進(jìn)行消毒是必需的。常用的消毒方法有:加熱殺菌法、氣體殺菌消毒法和輻射殺菌法。3.2預(yù)凍預(yù)凍就是將物料的自由水固化，賦予干燥后的產(chǎn)品與干燥前有相同的形態(tài)，防止真空干燥時(shí)起泡、抽縮、濃縮和溶質(zhì)移動(dòng)等不可逆變化產(chǎn)生，減少因溫度下降引起物質(zhì)的可溶性降低和物質(zhì)生命特性的變化。預(yù)凍采用速凍的方式，產(chǎn)品外觀均勻，顏色一致，冰晶小引起蛋白質(zhì)變性小，發(fā)生凝聚作用小。對(duì)于要求不是很高的產(chǎn)品，預(yù)凍的最終溫度只要比共晶點(diǎn)溫度低一些就可以了一般比共晶點(diǎn)溫度低5℃-10℃。3.3干燥物料的干燥一般分為兩個(gè)階段，升華干燥階段和解析干燥階段。升華干燥階段也稱第一階段干燥，將凍結(jié)后的產(chǎn)品置于密閉的真空容器中加熱，使冰晶升華成水蒸氣逸出，從而使產(chǎn)品脫水干燥。此時(shí)約除去全部水分的90%。解吸干燥階段在第一階段結(jié)束之后，在干燥物質(zhì)的毛細(xì)管壁和極性基團(tuán)上還吸附有一部分水，這些水是未被凍結(jié)的。經(jīng)歷第二階段干燥后，產(chǎn)品內(nèi)殘存的水分含量一般在0.5%-4%之間。3.4后處理產(chǎn)品不同，后處理方式也不同，應(yīng)該盡量減少環(huán)境對(duì)干燥產(chǎn)品的影響。對(duì)于生物制品，一般需要在真空環(huán)境下包裝或往干燥室充入氮?dú)馊缓蟀b。4火龍果的凍干工藝取火龍果去皮，含水量為83%左右，切成大小為11mm厚度均勻的薄片，裝在已知質(zhì)量的不銹鋼盤子里，盡量不留空隙。4火龍果的凍干工藝把裝好的火龍果放進(jìn)冷阱進(jìn)行凍結(jié)。然后把完全凍結(jié)的火龍果放進(jìn)干燥室進(jìn)行干燥，啟動(dòng)真空泵抽真空，直到15Pa的時(shí)候，打開加熱系統(tǒng)，設(shè)定加熱溫度25℃進(jìn)行加熱，開始一次干燥階段。4火龍果的凍干工藝一次干燥階段結(jié)束后，再次設(shè)定加熱溫度為50℃進(jìn)行二次干燥。從預(yù)凍到干燥結(jié)束，冷阱溫度一直處于一57℃左右，真空泵一直處于開啟狀態(tài)。4火龍果的凍干工藝凍干后的火龍果的濕基含水量降低為4%。凍干后火龍果極容易吸潮，當(dāng)把它放進(jìn)60℃的水中時(shí)，5min左右就復(fù)水成新鮮時(shí)的形狀。參考文獻(xiàn)[1]劉小平.食品真空油炸干燥技術(shù)[J].食品與機(jī)械,1992,30(4):23[2]宋曉燕,劉寶林.食品真空冷卻技術(shù)研究進(jìn)展[J].食品科學(xué),2013,312(3):112-115[3]鄒同華,陳見興,易小紅,等.真空冷凍干燥技術(shù)及其在火龍果凍干中的應(yīng)用[J].食品研究與開發(fā),2009,30(5):159-163[4]NGUYENVL,宋曉燕,劉寶林等.不同終壓對(duì)火龍果切片真