>>> 2005年第12期
品宇航食品 话冻干技术
作者：王祥初
冻干的科技方法全称为“冻结干燥”(FreezeDry)，亦称“冷冻升华干燥”，是在高真空条件下，使被干燥的物料中的水分冻结成细小冰晶，然后不经液态而直接升华为气态的一种干燥方法。最早应用于血液制品、疫苗等医药方面。1930年Frosdort首先开始进行食品冻干研究，并取得进展，撰文阐述了冻干在食品和其它疏松材料方面应用的前景。其后欧美及日本等国相继建立了冻干食品加工厂。随着科学技术的进步，如今冻干设备已实现了电脑化、连续化，物料干燥面积也不断扩大。冻干技术除应用于宇航、军队、航海、登山等方面外，也逐渐普及到一般民众。冻干产品除果蔬外，还涉及肉类、水产品、饮料等。有资料表明，目前日本年产冻干产品700万吨，居首位，美国为500万吨。在发达国家，冻干食品已占整个方便、休闲食品的70％以上。我国在这方面起步较晚，上世纪60年代末在京、沪等地进行了冻干实验，70年代在沪、粤等地建立了颇具规模的冻干食品厂。由于设备投资及能源消耗巨大，生产一直不景气，直至1985年，无奈纷纷下马。随着人民生活水平的提高及冻干技术的成熟，近年来冻干食品生产又复苏了。本世纪初，大连海晏堂生物有限公司率先从国外引进超低温冻干设备及超微气流粉体设备，短短数年间，研究并开发出海参、胶囊、冻干活海参、冻干干贝、冻干水果、冻干蔬菜等100多个产品。
冻干的原理是利用水的沸点和压力的关系。在常压下，水的沸点是100℃，而当压力降低时，水的压力也随之降低。当空气压力到610．5kpa以下，水的沸点仅为0℃，此时的水处于液相、气相、固相平衡点。如果将压力降到610．5kpa以下，水就完全结成冰，只有固、气两相，它们都有相对应的饱和蒸气压和温度。冰、气处于的动态平衡状态就会被打破，冰就出现升华，压力降低或压力不变，温度上升时，均可以促进冰的升华，加速冻干过程。
冻干的工艺流程就是先将物料中的水冻结成细小冰晶，送入干燥室减压，然后供热，冰就不断地升华成水蒸气，直至物料中的水分升华至达到干制要求，从而达到干燥的目的。冻干的主要设备为一卧式钢质圆筒(冷冻干燥机)，配有冰冻、抽气、加热和控制测量系统。以干燥蔬菜为例，蔬菜选料、洗涤、切分、沸水漂烫、迅速入冷水中冷却，沥干铺盘后速冻(也有干燥室内直接冻结)，待菜温达到－30℃～－25℃时，送入冷冻干燥机。当真空度达到要求时，加热，使菜中水分直接升华成汽，干燥结束后，应给干燥室充分干燥空气或氮气，使之恢复常压后取出制品，于避光处包装，同时抽空或充氮保存。制品可在－18℃冷库中贮藏，贮藏期可达10年，常温贮藏也可达2年之久。
冻结干燥法与常规干燥法相比具有如下特点：
(1)特别适用于保留热敏性食品的色香味及维生素C等营养物质。日晒干燥青菜的维生素和叶绿素等营养成分仅能保留3％，阴干可保留17％，热片快速干燥可保留40％，冻干可保留90％以上。
(2)干燥后制品不失原有的固体框架结构，保持原有的形状。
(3)脱水彻底，不添加任何防腐剂，天然、环保，复水后易于恢复原有的性质和形状。
(4)冻干的热能利用经济，干燥设备往往无须绝热。
(5)投资和操作费用大，产品成本高。为了降低成本，在进行冻干前，先进行预脱水，再进行冻干。