真空冷冻干燥技术原理与装备
真空冷冻干燥技术的原理及特点
原理
水有三种相态,即固态、液态和气态,三种相态之间既可以相互转换又可以共存。真空冷冻干燥是把新鲜的食品如蔬菜、肉类、水产品等预先快速冻结,并在真空状态下,将食品中的水分从固态升华成气态,再由解析干燥除去部分结合水,从而达到低温脱水干燥的目的。冻干食品不仅保持了食品的色、香、味、形,而且最大限度地保存了食品中的维生素、蛋白质等营养成分。冻干食品具有良好的复水性,食用时只要将该食品加水即可在几分钟内复原。
特点
(1)营养物质保持率高
由于食品是在低温、低氧、避光的环境中加工而成的,因此,无论是碳水化合物、脂肪、蛋白质还是维生素等物质的,损耗都较小,特别是热敏性物质相比于其他干燥方式,损失较小。
(2)物料状态稳定
食品中的水分是由冰转变为水蒸汽,根据平衡原理,供给冰结晶升华的热量,只能使冰升华,不会导致物料温度升高,所以,食品不会发生干缩和干裂现象。另外,食品中的水分在干燥之前,已冻结成冰晶,溶于水中的无机盐被均匀地分配在食品中。当冰晶升华时,无机盐不会随水蒸汽而带到食品表面,所以,冷冻干燥不会产生“表面硬化”现象。
(3)色泽稳定
在冻结过程中,食品的温度非常低,酶的活性很小,并且又在高真空状态下干燥,即氧气的含量极低。冻结干燥的产品,产生酶促褐变和非酶促褐变的程度都很低。所以,冻结干燥的食品,几乎保持了原来的色泽。
(4)风味稳定
每一种食品都有其独特的风味,良好的风味是构成质量的重要因素之一。冷冻干燥,因干燥温度很低,风味物质损失少,基本保持了原产品的风味。如冷冻干燥的韭菜、香菜,复水后具有韭菜、香菜的风味,而热力干燥的韭菜、香菜,复水后风味很淡。
(5)复水性极佳
冷冻干燥食品的多孔性是由于在干燥时,食品的形态固定不变,冰升华后留下的孔隙造成的。这样结构是海绵状多孔结构,孔多、且分布均匀,并无堵塞,复水性好,可以在几秒钟之内恢复到冻干前状态。
(6)方便运输
冻干食品应进行真空包装或真空充惰气包装,冻干食品可以在常温下长期贮藏,不需要复杂的冷链,且质量小,便于运输。