淺析食品真空冷凍干燥機技術原理及前景

真空冷凍干燥技術在zui近的二十年中取得了長足進展。進入二十一世紀后，隨著人們環(huán)保意識、健康意識的進一步加強，必將對消費品的品質(zhì)提出更高要求。生活節(jié)奏的不斷加快，人們對方便快餐食品的需求也將日趨旺盛。所有這些都將有力地推動真空冷凍干燥技術的進一步發(fā)展，使其應用規(guī)模不斷擴大、應用領域不斷擴展。因此，真空冷凍干燥必將成為二十一世紀的重要應用技術。

真空冷凍干燥的基本原理

　　真空冷凍干燥是將含水物料凍結后，在真空環(huán)境下加熱，使物料中水分直接除去，從而使物料脫水獲得凍干制品。真空冷凍干燥屬于物理脫水，了解它應該從水的三相圖開始。

　　在低壓下水的相變過程和常壓下大體相似，但相變時的具體溫度不同。例如在103 Pa壓力下，固態(tài)冰轉化為液態(tài)水的溫度略高于0℃，而液態(tài)水轉化為蒸汽的溫度為6.3℃，可見降低壓力后冰點變化不大，而沸點卻大大降低了?？梢韵胂?，當壓力降低到某一值時，沸點即與冰點相重合，固態(tài)冰就可以不經(jīng)液態(tài)而直接變?yōu)闅鈶B(tài)，這時的壓力稱為三相點壓力，相應的溫度稱為三相點溫度。

水的相平衡圖

　　水的三種聚集態(tài)隨溫度和壓強不同而變化，以壓強為縱坐標，溫度為橫坐標表示水的聚集態(tài)，稱為水的相平衡圖。由圖可以看出，OS,OL，OK三條曲線把相圖分成三個區(qū)域，即氣相、液相、固相。OS曲線為氣固兩相平衡共存的狀態(tài)，這時的水蒸氣壓強為水的飽和蒸汽壓，OL曲線為液固兩相平衡共存的狀態(tài)，OK曲線為氣液兩相平衡共存的狀態(tài)，K為水的臨界點，K點溫度為374℃，壓強為2.11×10⁷Pa，在此點液態(tài)水不存在。O點為三條曲線的交點，即三相點，三相點溫度為0.01℃，三相點壓力為610.5Pa，是水的三相平衡共存的狀態(tài)。真空冷凍干燥是在三相點以下進行的。

凍干食品的特點

　　由于真空冷凍干燥在低溫低壓下進行，而且水分不經(jīng)過液態(tài)直接升華，真空冷凍干燥產(chǎn)品可確保食品中蛋白質(zhì)、維生素等各種營養(yǎng)成份，特別是那些易揮發(fā)的熱敏性成份不損失，因而能zui大限度地保持原有的營養(yǎng)成份，有效地防止干燥過程中的氧化、營養(yǎng)成份的轉化和狀態(tài)變化。冷凍干燥制品成海綿狀、無干縮、復水性好、食用方便、含水分極少，相應包裝后可在常溫下長時間保存和運輸。