食品凍干原理（二）

真空預冷方法原理

常見的預冷方法有空氣預冷、水預冷、冰水預冷和真空預冷方法。

在常壓下將水加熱到100℃開始沸騰，溫度降至0℃時結冰。壓力降低時水的沸點為也降低613．28PA時沸點為0℃。依據水隨壓力降低其沸點也降低的物理性質，將預冷食品置于真空槽中抽真空，當壓力達到一定數值時，食品表面的水分開始蒸發。真空預冷方法的優點是：

食品表面含有大量的水分，由于其溫度較高因而其水蒸氣壓力也發生了變化。在大氣壓力下水分蒸發比較緩慢，在真空狀態下由于阻力減少蒸發速度加快，因此食品冷卻速度快。食品初溫為35℃降至3℃時約需20min；在真空槽內由于各點壓力均勻，所以食品預冷均勻；冷卻能力大，包括裝卸時間每小時可以運行兩次；預冷清潔衛生，無交叉污染。

真空預冷裝置

真空預冷裝置分間歇式、連續式、移動式和噴霧式4種。間歇式真空預冷裝置用于小規模生產，連續式真空預冷裝置用于大型加工廠，移動式真空預置由于其一體化，組裝在汽車上機動靈活，可以異地使用，噴霧式裝置用于表面水分較小的果實類、根莖類食品預冷。真空預冷裝置主要由真空槽、捕水器、真空泵、制冷機組、裝卸機構、控制柜等部件組成。

真空槽:真空槽一般采用Q235B鋼材或ICY18M9T1不銹鋼制作。對于小型真空槽采用圓筒形，并加裝加強筋增強，所有焊口均采用坡口焊，并進行X光探傷檢驗。采用Q235B材質時，內側應進行防腐處理，外側噴涂高強度防銹材料。槽體門應用電動或手動門，加工、精洗系統密封性能好。真空槽底部設有軌道機構，以便于裝卸物料。真空槽設有排水裝置和清洗系統，以保證內部清潔衛生。

捕水器:捕水器又稱冷槽，與真空冷凍干燥裝置中的捕水器具有相同的作用，即用于濃縮空氣中的水分，以防止水分進入真空泵而乳化潤滑油損壞真空泵組件，間歇式真空預冷裝置的捕水器一般設計成圓筒形結構。
真空泵。真空泵為真空系統的關鍵部件，選用時應根據不同規格的真空預冷裝置及具體情況進行確定，如旋片真空泵組，水環增壓泵組等。

制冷機組:對于小型間歇式或連續式真空預冷裝置制冷機組應選擇水冷或風冷氟利昂冷凝機組，大型裝置則采用氨系統。對于較熱的氣候一般選擇氟里昂水冷機組，制冷機組與真空泵組、控制柜等組裝在一個公用底盤上。
裝卸機構。裝卸機構應視用戶裝卸方式確定，單個包裝裝卸應采用傳送帶或軌道，整體裝卸采用電瓶叉車或液壓推進器。控制系統配有手動和自動系統工程，任何一個系統出現故障時，由另一系統運行。

真空凍干食品

凍干蔬菜，是指將新鮮蔬菜快速冷凍后，再送入真空容器中脫水而成的蔬菜。用凍干工藝制成的蔬菜，不僅保持了蔬菜的色、香、味、形，而且最大限度地保存了蔬菜中的維生素、蛋白質等營養物質。食用時只要將該蔬菜加水即可，在幾分鐘內就會復原為新鮮蔬菜。凍干食品不要冷藏設備，只要密藏包裝后，就可在常溫下長期貯存、運輸和銷售，三五年內不變質。由于這種食品只有5％的含水量，因此質量好、重量輕，可大大降低其經營費用。

真空凍干食品生產，在我國起步較晚。上規模的凍干食品生產線，到20世紀80年代后期才出現，而且設備還是進口的。從國內外市場需求情況看，我國凍干食品產業發展前景極其廣闊。

在凍干食品的發展初期，由于產量低、價格貴，僅限于宇航、遠洋航行、極地考察、山區作業等特殊工作人員享用。進入20世紀90年代以后，凍干食品的品種和數量都迅速增長，不僅對絕大部分的蔬菜，也可對水果、肉食、豆漿、果汁、蜂蜜等凍干。現在，在食品工業原料、烹飪原料、土特產品、調味品、補品、飲料、休閑食品等各個方面，都出現了日益增多的凍干產品。

如今，凍干食品又發展到一個更高的層次，如凍干方便面，不僅調料是凍干的，而且面條也是凍干的，還按營養搭配足量的凍干蔬菜。凍干湯料，用凍干的調味品、蔬菜、雞蛋等合理搭配，即沖即食，方便可口。粉末蔬菜，凍干技術與超微粉碎技術相結合，把各種蔬菜制成極易消化吸收的超微粉末，加入面條、餅干、糕點、糖果、飲料等，制成新一代保健食品，適宜幼兒和老人食用。顆粒蔬菜，日本人將凍干的油菜、菠菜、蘿卜葉、芹菜、豌豆、胡蘿卜、南瓜、雪里蕻等混合制成顆粒。這種蔬菜顆粒既含有豐富的葉綠素、胡蘿卜素、各種維生素和礦物質等天然營養物質，又有鮮美的味道，適合病人或營養不良者食用。

據國家海關總署、國家商檢局統計，在20世紀90年代，我國脫水蔬菜出口量每年以30％的速度增加，我國脫水蔬菜出口量約占世界總產量的2／3。而凍干蔬菜在國際市場的價格是熱風干燥脫水蔬菜的4倍～6倍，正成為國際貿易的大宗食品。國際市場凍干食品供不應求，但國內凍干食品工業尚處于發展初期，產量還很低。因此我國應加快發展凍干食品，把豐富的農產品進行深加工增值、外銷創匯。目前，我國生產的凍干食品主要包括：湯料、蝦仁、半成品（如雞蛋粉）、保健品（如凍干人參）及方便面調料（如方便面中的脫水菜、肉丁等），年產量不足3000噸。據專家預測，到2010年，僅我國高檔方便面輔料一項，約需凍干食品4萬噸，加上各種快餐配料、湯料、飲料等，每年凍干食品的消費量將超過10萬噸。國內外對凍干食品的巨大需求，為我國發展凍干食品工業，提供了機遇。

發展我國的凍干食品產業，必須開發我國的食品凍干設備。我國是農業大國，有豐富的蔬菜、肉食用水產資源，將此類食品資源加工成凍干食品，如采用國產的凍干加工設備，其價格僅為進口設備的1／4。同時抓住西部大開發的機遇，開發凍干蔬菜、凍干牛肉干等大宗食品出口，是一項前景看好、利潤大、風險小的出口創匯項目。長期以來，我國的農牧產品一直徘徊在出口原料或初級加工階段，給人一種技術含量低的總體感覺。通過開發凍干食品，將提高我國出口食品的檔次，獲得較高的附加值。凍干食品雖然生產成本較高，但銷售價格更高，效益很好。

你知道食品真空凍干嗎？

在歐、美、日本市場上，你可以看到琳瑯滿目的凍干食品。這些都是由真空凍干技術做成的。真空冷凍干燥技術是一項對食品和藥品進行護色、保鮮、保質的高新脫水技術。凍干脫水后的蔬菜、水果、肉類、水產、調料等，除應用于宇航、軍需、登山、旅游、勘探、采礦等行業外，現已進入餐館和家庭。從總的發展趨勢看，設備能耗越來越低，生產周期越來越短。凍干食品在國際市場的價格是熱風干燥脫水食品的4—6倍，正成為國際貿易的搶手貨。

凍干食品是將新鮮食品快速冷凍后，送入真空容器中脫水而成，在真空條件下，水分由固態冰升成氣，從而使物料脫水干燥。用凍干工藝制成的食品，不僅色、香、味、形俱全，而且保存了食品中的維生素、蛋白質等營養物質。食用前，稍微加工，幾分鐘內就會復原為新鮮食品。

凍干食品不要冷藏設備，密封包裝后，可在常溫下長期貯存、運輸和銷售，三五年內不變質。由于凍干食品有5％含水量，質量好、重量輕，可大大降低其經營費用。例如，蕃茄醬經凍干工藝加工后，1000克新鮮蕃茄醬可加工出凍干蕃茄醬粉320克，一加水即復原為蕃茄醬。深受人們喜愛。如今，凍干蕃茄醬已成為蕃茄醬的換代產品。

在真空凍干食品的生產中，一般有選料、清洗、切分、漂燙、殺菌等工序。它要清除附著在根莖葉的蟲和卵以及泥沙，用磁場除去金屬雜物，用靜電除去毛、鱗片等異物，避免加熱過度，無論蒸煮還是浸漬，都要按工藝要求去辦，只有把好前處理關，才有可能產出高品質凍干食品。對前處理的物品進行速凍，凍結得越快，物品中結晶越小，對物品結構組織破壞就小。凍結時間短，蛋白質在凝聚和濃縮作用下，不會發生質變。

速凍后的食品須迅速進行真空升華干燥，要求真空度很快達到升華壓力，并及時供給升華熱能來維護升華溫度不變，一般采用輻射加熱。

凍干食品呈多孔狀，組織表面比原來擴大100~150倍，因此與氧氣接觸的機會增加，從低溫低壓下恢復常壓時，應在氮氣環境中進行。粉碎、包裝應在相對濕度30~40％、溫度25℃以下進行。為保持干制食品含水5％以下，包裝內應放入干燥劑以及吸附微量水分。包裝材料應選擇透氣性差、強度高、顏色深為好。

凍干技術可加工各種蔬菜、水果、魚肉、方便面、調味品以及咖啡、茶葉、中藥等。

以 J DG型為例，凍干食品生產線包括前處理、速凍、升華干燥和包裝等環節。為了給速凍庫和升華干燥倉創造正常工作條件，必須配套制冷系統、加熱系統、設備監控系統和物料運輸系統，還要配套蒸汽鍋爐和循環水。凍干生產線的最關鍵設備是升華干燥倉，它是一個很大的臥式圓筒，筒內裝有多層加熱器，料盤插進多層加熱架之間。料車沿天軌從前處理間（裝料）、經速凍庫（速凍）和干燥倉（升華干燥脫水）到包裝（卸料），再沿天軌回到前處理間。這樣循環運料，非常便捷、衛生而安全。水汽冷阱裝置于加熱架兩側（或獨立于倉外），加熱架上的加熱板，經過專門的表面處理，能以輻射方式向物料傳遞熱能（升華熱）水汽冷阱能快速捕獲由物料升華出來的水汽。將一個干燥倉的料由速凍庫運進干燥只需5分鐘，從而保證凍料不融。

我國是農業大國，有豐富的蔬菜、肉食及水產資源，將此類食品資源加工成凍干食品，采用國產的凍干加工設備，其價格僅為進口設備的1／4。抓住西部大開發的機遇，開發凍干蔬菜、凍干牛肉干等大宗食品出口，是一項前景看好，利潤大，風險小的出口創匯項目。長期以來，我國的農牧產品一直徘徊在出口原料或初級加工階段，給人一種技術含量低的總體感覺。通過開發凍干蔬菜和肉食等，將提高我國出口食品的檔次，獲得較高的附加值（每公斤凍干菜按品種為100元~300元）。我國各地都有一些當地的名優特產品，經過用凍干工藝加工后，就成為高檔脫水的名優特產品。

國際市場凍干食品供不應求，國內凍干食品工業尚處于發展初期，產量還很低。卻引來了外商向我國市場的大量求購。這既有國際市場對凍干食品供不應求的外因，也有我國凍干食品生產成本低的內因。我國應充分利用西部大開發的機遇，大力發展凍干食品，把西部地區豐富的農副產品深加工增值、外銷創匯。目前，我國生產的凍干食品，主要包括：湯料、蝦仁、半成品（如雞蛋粉）、保健品（如凍干人參）及方便面調料（如方便面中的脫水菜、肉丁）等，年產量不足3000噸。據專家預測到2010年，僅我國高檔方便面輔料一項，約需凍干食品4萬噸，加上各種快餐配料、湯料、飲料等，每年凍干食品的消費將超過10萬噸。國內外對凍干食品的巨大需求，為發展我國的凍干食品工業，提供了大好的機遇。

凍干食品雖然生產成本較高，但銷售價格更高，效益很好。去年外商收購價（人民幣·元／凍干品·公斤）：牛肉130、羊肉180、胡蘿卜130、大蔥140、枸杞240元、菠菜160、百合200、蘑菇260、草莓180、洋蔥130、青辣椒190、紅辣椒210、大蒜片60—100、蒜苗130。發展中國的凍干食品產業，必須開發中國的食品凍干設備。中國科學院蘭州近代物理研究所，利用幾十年研制加速器的技術積累，瞄準國際先進水平，1993年開發了 J DG系列食品凍干機，其技術性能為國內領先。自1996年以來，已在山東、河南、陜西、甘肅等地建了十多條生產線，共裝配了 JDG60型、90型、100F型和200F型凍干機32套。目前，已建的凍干香蔥、凍干山藥、凍干草莓等，不斷接到外商訂單。

加工凍干食品規模越大成本越低，效益越高。據估計，每年各以100天加工大蒜片、胡蘿卜丁、醬牛肉等3個產品，凍干面積需200平方米生產線，600多萬元的生產設備造價，年產值可為3000多萬元，年利稅在30％以上，約合1000多萬元。