食品真空冷冻干燥技术研究概述

储亚萍

摘 要：该文分析了真空冷冻干燥技术的原理，介绍了近年来真空冷冻干燥技术的发展历程及其在食品加工中的应用，探讨了真空冷冻干燥技术的发展前景和有待解决的问题，并提出了几点建议。

关键词：真空冷冻干燥技术;冻干食品;食品加工

中图分类号 TS205文献标识码 A文章编号 1007-7731（2020）18-0193-02

1 引言

食品在加工、储藏、运输等过程中，容易发生各种物理、化学变化，导致口感、营养、形态等方面发生改变。干燥技术的发展为这一问题的解决做出了很大的贡献。干燥是将食品中的大部分水分除去，降低水分活度，抑制微生物的生长与繁殖，从而达到延长食品贮藏期、便于食品运输的目的[1]。干燥有很多种方法，例如风干、晒干、远红外干燥、微波干燥、真空冷冻干燥等。其中，真空冷冻干燥技术是将真空与冷冻结合运用到食品加工中，以形成冻干食品。在日常生活中，这种食品既未添加防腐剂，贮存较时间长，又能保持食品的初始形态，同时还能保留其色、香、味，营养成分等。冻干食品是21世纪的新兴产物，由于其众多的优点，使真空冷冻干燥技术成为了新世纪非常重要的一项食品应用加工技术，近些年来得到了重视和发展。

2 真空冷冻干燥技术的原理

作为目前最先进的干燥技术之一，真空冷冻干燥是利用冰晶升华的原理，将含有大量水分的物料在较低温度（一般在-10～-50℃）下冻结成为固态，然后在真空（1.3～13Pa）下使物料中的水分不经过液态直接升华成气态，最终得到残留含水量为1%～4%左右的脱水制品的一项干燥技术。

3 真空冷冻干燥技术的发展历程

真空冷冻技术最早出现于1911年，但实际应用是1919年应用于医学层面。在第二次世界大战中开始出现大型冻干设备，从此冻干技术开始兴起[2]。1940年，英国提出用真空冷冻干燥技术对食品进行加工处理，并于1961年进行了食品真空干燥的研究，研究证明，真空冷冻干燥技术是一种食品加工的优质方法。自20世纪70年代以来，冻干食品市场日益扩大，在发达工业国家已成为国际贸易的大宗食品。我国引用真空干燥技术最初用于药物及生物制品的脱水干燥，用于食品加工的时间较迟，20世纪70年代相应研制出第1台食品冻干机，以及可处理500kg原料的冻干机器。随着时间的推移，我国真空冷冻干燥技术的应用和发展速度变缓，到了20世纪80年代才有了一定的进步。近些年来，我国真空冷冻技术发展迅速，在食品加工中的应用范围广泛，例如蔬菜类、水果类、肉禽类、水产品、保健食品、饮料类、食品添加剂等[3]。

4 真空冷冻干燥技术在食品加工中的应用

4.1 在果蔬中的应用 蔬菜水果的营养价值高，但其缺点是容易腐烂变质，不易储藏和运输，具有很大的地域性和季节性。真空冷冻干燥技术可将果蔬变成脱水蔬菜和冻干果蔬，去除果蔬中的水分，但仍保留果蔬中的叶绿素、维生素等营养成分，食用时只需将果蔬浸泡在水中即可复原，从而最大限度地保留了原有的色泽、口感、营养。目前，已有数十种果蔬应用了该技术，包括胡萝卜、西红柿、辣椒、香菇、苹果、香蕉、草莓、桃子、哈密瓜等。冻干果蔬作为新型食品越来越受到消費者的欢迎。

4.2 在肉类食品、水产品中的应用 我国是肉类食品、水产品的消耗大国，品种繁多，研究者对真空冷冻干燥技术在肉制品和水产品上的应用也进行了研究。研究发现，此技术可提高其品质，延长保质期，提高消费者接受率，扩大了冻干食品的种类，增加了肉类食品、水产品的附加值和销售渠道。目前，已有的冻干肉制品、水产品有牛肉、猪肉、鸡肉、虾、海带、鱿鱼、海参、贝类等[4]。现如今，国际市场上冻干肉制品、水产品也已达到了相当高的比例，国内市场也开始迅速发展，且经济效益可观。

4.3 在饮品加工中的应用 以咖啡、果汁、茶为主的饮品，利用真空冷冻干燥技术进行脱水干燥形成冲调饮品，来迎合广大消费者在快节奏生活中对营养健康的需求。冻干冲调饮品既营养又便捷，质量轻，体积小，方便携带，速溶性好，含水量极低，抑制微生物生长，易于保存[5]。茶叶是我国传统饮品，富含热敏性、易氧化的保健营物质和色素，传统的干燥方式对茶叶的香气、色泽、营养物质都会产生一定的损失，因而真空冷冻干燥技术得到了很多茶学研究者的高度重视。冻干茶叶最大限度地保存了茶制品的生物活性物质，且制品极易溶于水，在水中快速复原，形成高制品的茶叶产品[6]。

5 存在问题及展望

一是能耗大，成本高。怎样降低能耗和成本是接下来重要的研究方向[7];二是冻干食品吸水快，复水能力强，食品易吸潮，产生氧化降解;三是冻干食品体积大、易碎，不宜包装、运输和销售。四是冻干食品种类少且多为原材料干燥处理，未深加工。因此，今后可将真空冷冻干燥技术应与食品深加工紧密联系起来，结合时尚、养生、速食等热点问题进行开发形成新的研究方向。

6 结语

目前，食品真空冷冻干燥技术的研究仍然是关注的焦点，很多研究者提出来许多有益的建议，为我们积累了不少经验，对我国食品健康营养起到了重要的作用。今后，要充分了解国外真空冷冻干燥技术设备和工艺的研究现状，结合引用国际上的先进技术和设备，做出更经济更高质量的真空冷冻干燥食品。食品真空冷冻干燥技术也可融合其他技术，以促进该项技术的进一步发展。

参考文件

[1]李云飞，葛克山.食品工程原理[M].北京：中国农业大学出版社，2009：346-347.

[2]肖宏伟，黄传伟，冯雁峰，等.真空冷冻干燥技术的研究现状和发展[J].医疗卫生设备，2010，31（7）：30-32.

[3]郭雅翠，杜钦生，朱鸣丽，等.真空冷冻干燥技术在食品加工中的应用[J].长春大学学报，2008，18（1）：101-103.

[4]吴新颖，李红金，郭玉华，等.真空冷冻干燥技术在食品工业中的应用[J].肉类研究，2010，1：75.

[5]蔺毅峰.固体饮料加工工艺及配方[M].北京：科学技术文献出版，2000.

[6]张秒高，张平湖，陈忠正.真空冷冻干燥技术在茶叶加工中的研究和应用发展[J].安徽农业科学，2014，42（30）：10679-10680.

[7]郝新生，郭玉明，崔清亮.茄子冷冻干燥冻结过程模型的建立与求解[J].农业工程学报，2010，26（5）：335-341.

（责编：张宏民）