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    食品資訊
    【加工技術(shù)】功能性食品加工技術(shù)一一冷凍干燥技術(shù)
    日期:2025-06-30  來(lái)源:食品伙伴網(wǎng)
      01

      冷凍干燥技術(shù)
     
      冷凍干燥技術(shù):冷凍干燥技術(shù),又稱為冷凍升華干燥、真空冷凍干燥,是將食物中的水分凍結(jié)(低溫:-60℃~100℃)成冰后,在真空(高真空:6.67~40Pa)下使冰直接汽化的干燥方法。
     
      適用條件:冷凍干燥需要高真空度及低溫,因而適用于受熱易分解的功能性物料。冷凍干燥的成品呈海綿狀,易于溶解,故一些蛋白質(zhì)類(lèi)藥品和生物制品,如酶、激素、天花粉蛋白、血漿、抗生素、疫苗,以及一些需呈固體而臨用前溶解的注射劑多用此法。
     
      冷凍干燥裝置系統(tǒng)包括:制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)等四部分。
     
      冷凍干燥過(guò)程包括:預(yù)凍、升華和再干燥三個(gè)階段。
     
      02

      冷凍干燥的優(yōu)缺點(diǎn)
     
      1.冷凍干燥的優(yōu)點(diǎn)
     
     ?、儆捎谑称返睦鋬龈稍镌诘蜏丶案哒婵斩认逻M(jìn)行,避免了熱敏性成分的破壞和易氧化成分的氧化,食品的營(yíng)養(yǎng)成分和生理活性成分損失率最低。
     
     ?、谑称穬鼋Y(jié)后水變成冰形成了一個(gè)穩(wěn)定的固體骨架,當(dāng)水分冷凍后直接干燥升華,仍使固體骨架基本維持不變。因此,凍干食品的收縮率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他干制品,能夠保持新鮮食品的形態(tài)。
     
     ?、蹆龈墒称酚捎诿撍^徹底,包裝適當(dāng),不加任何防腐劑,對(duì)儲(chǔ)存時(shí)的環(huán)境溫度沒(méi)有特別的要求,即在常溫下可安全地儲(chǔ)存較長(zhǎng)的時(shí)間。
     
      ④由于食品凍結(jié)后進(jìn)行升華干燥,食品內(nèi)細(xì)小冰晶在升華后留下大量空穴,呈多孔海綿狀:在復(fù)水時(shí)能迅速滲入并與干物料充分接觸,可使凍干食品在幾分鐘甚至數(shù)十秒鐘內(nèi)完全復(fù)水,因而最大限度地保留了新鮮食品的色、香、味。所以,凍干食品具有優(yōu)異的復(fù)水性能。
     
     ?、菔称吩诶鋬龈稍飼r(shí),由于低溫使得各種化學(xué)反應(yīng)速率較低,故食品的各種色素分解造成的褪色、酶及氨基酸引起的褐變幾乎不會(huì)發(fā)生。所以,凍干食品不需添加任何色素,最大限度地保留了食品的原有色澤。
     
     ?、抻捎谖锪现械乃衷陬A(yù)凍結(jié)后以冰晶形態(tài)存在,原來(lái)溶于水中的無(wú)機(jī)鹽被均勻地分配在物料中,而升華時(shí),溶于水中的無(wú)機(jī)鹽就地析出,這樣就避免了一般干燥方法因內(nèi)部水分向表面擴(kuò)散,所攜帶的無(wú)機(jī)鹽也移向表面而造成的表面硬化現(xiàn)象。因此,冷凍干燥制品復(fù)水后易于恢復(fù)其原有的性質(zhì)和形狀。
     
     ?、咭蛭锪咸幱诒鶅龅臓顟B(tài),升華所需的熱可采用常溫或溫度稍高的液體或氣體為加熱劑,所以熱能利用很經(jīng)濟(jì)。
     
      2.冷凍干燥的缺點(diǎn)
     
     ?、偈称返谋缺砻娣e(表面積與其體積之比)較大,在儲(chǔ)存期間食品中的脂肪容易氧化造成脂肪酸敗。所以,真空冷凍干燥食品要真空包裝,最好充氮包裝。
     
     ?、谑称繁┞队诳諝庵腥菀孜鼭裎保拾b材料要絕對(duì)隔濕防潮。
     
      ③食品一般所占體積相對(duì)較大,不利于包裝、運(yùn)輸和銷(xiāo)售,所以凍干食品常被壓縮之后再包裝。
     
      ④食品因具有多孔海綿狀疏松結(jié)構(gòu),在運(yùn)輸、銷(xiāo)售中易破碎及粉末化。所以,對(duì)不便壓縮包裝的凍干食品,應(yīng)采用有保護(hù)作用的包裝材料或形式。
     
     ?、萦捎诘蜏馗稍锊僮魇窃诟哒婵蘸偷蜏叵逻M(jìn)行,需要有一整套高真空獲得設(shè)備和制冷設(shè)備,故投資費(fèi)用和操作費(fèi)用都很大,因而產(chǎn)品成本高。
     
      03

      冷凍干燥技術(shù)在功能性食品中的應(yīng)用
     
      冷凍干燥技術(shù)廣泛應(yīng)用于生物制品、血液制品以及各種疫苗、藥品的研究和生產(chǎn)中。
     
      許多功能性食品功效成分不穩(wěn)定,用普通干燥法干燥常造成部分破壞或活性降低,最好的干燥方法是冷凍干燥。某些貴重藥食兩用原料的干燥,如人參、蜂王漿、蜂膠、蠶蛹提取物、花粉制品等用冷凍干燥法脫水,其有效成分可充分得到保護(hù),特別是某些活性物質(zhì)可以不受損失。功能性食品及中藥材如山藥粉、蘆筍粉、保健茶、蜂王精、營(yíng)養(yǎng)沖劑、活性人參粉、天麻粉等的加工制造也用冷凍干燥法。此外,SOD、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶以及某些食品生產(chǎn)中常用的酶的干燥,最好用冷凍干燥法,以保持其活性。還有活性干酵母、活性干乳酸菌、活性蛋白、活性肽的干制也在廣泛使用冷凍干燥技術(shù)。
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