第二章 冷冻干燥食品

1、第二章 冷冻干燥食品第一节 冷冻干燥食品的概念及发展简史概念：是指人工制冷的方法将食品速冻达到一定的温度要求后，在低温低压的条件下进行冷冻干燥，使食品中的水分由固态直接升华成气态，从而使食品脱水干燥形成的干制品，又称冻干食品。冻干食品的特点：1、冷干食品最大限度地保留了新鲜食品的营养成分及色、香、味。冻干食品的干燥是在低温和真空状态下进行的，使一些热敏性和极易氧化物质的损失大大减少，最大限度地保留了食品中的各种营养成分。2、冻干食品不失原有食品的骨架结构，保持了食品原有的形态。3、复水性能好，更接近新鲜食品品质4、无一般干燥方法带来的表面硬化问题。5、易于储藏、运输。冻干食品的种类：任何食品都

2、可以进行冻干加工，但是，由于冻干食品生产成本高，目前冻干食品还主要局限在高档食品。现可将冻干食品大致分为以下几类：1、果蔬类冻干食品：如菠萝、番茄、胡萝卜、葱、蒜、苹果、草莓、水蜜桃等。2、禽肉类冻干食品：如猪肉、牛肉、鸡肉、兔肉等。3、水产品类冻干食品：如虾、鱼、海参、干贝、海带、紫菜等。4、调味品类冻干食品：如果酱、汤料、调理料及香料等。5、方便食品及其他：如宇航食品、军用食品、旅游食品、茶叶、咖啡等。第二节 冷冻干燥食品的原理、生产工艺及设备原理：冷冻干燥时只将食品冻结后在一定条件下将食品中的水分以升华的方式脱去，主要包括冷冻和升华两个过程。升华：物质从固态由于温差太大，不经过液态直接变

3、成气态的过程（物理变化）叫升华（sublimation）。条件：热量的不断供给和生成的水蒸气不断的排除。由物理学可知，水有三相，O点为三相共点。根据压力减小、沸点下降的原理，只要压力在三相点压力之下（图中压力为 646.5Pa以下，温度0以下），物料中的水分则可从水不经过液相而直接升华为水汽。根据这个原理，就可以先将食品的湿原料冻结至冰点之下，使原料中的水分变为固态冰，然后在适当的环境下，将冰直接转化为蒸汽而除去，再将的水汽凝结器将水蒸汽冷凝，从而使物料得到干燥。这种利用冷冻获得干燥的方法，是水的物态变化和移动的过程，这个过程发生在低温低压下，因此，冷冻干燥的基本原理是在低温低压下传热传质的机

4、理共熔点：对于固态混合溶液，在升温融化过程中，当达到某一温度时，固体中开始出现液态，此温度称为共熔点。共熔点是产品升温过程中从固态开始出现液态的最低温度。在干燥中避免使食品温度达到共熔点，否则食品就会开始出现冰结晶的融化。当温度较高时，蜂窝状结构的固体基质刚性降低。当温度达到某一临界值时，固体基质的刚性不足以维持蜂窝状结构，空穴的固形物质基质壁发生塌陷，此临界温度称为冻干食品的塌陷温度。冷冻干燥食品生产工艺（一）前处理1、果蔬类食品的前处理 同冷冻食品2、肉类食品的前处理3、液态、糊状食品的前处理：主要包括杀菌、浓缩、制粒、添加抗氧化和抗结块的制剂等过程。（二）预冻冻结速率对于冻干食品的质量和

5、干燥时间影响较大。冻结速率快，食品内形成的冰结晶细小，分布均匀，对食品的损伤小，干燥后能够较好地反映出食品原来的组织结构和性能。但是，小的冰结晶升华后留下的空穴也小，升华产生的水蒸气逸出的通道也就狭小，阻力大，造成食品干燥速度减慢。选择一个最优的冻结速率，能够在保证食品质量的情况下耗能最小。（三）升华干燥1、冻干机的装载量 湿重装载量，它是决定冻干时间的重要因素。2、干燥温度 温度的控制原则是不引起被干燥食品内冰结晶的融化（四）解析干燥 2%在升华干燥过程中，食品中所有的冻结晶都升华为水蒸气被去除，但是食品中还有一部分水分以玻璃态或结合形式存在，食品水分含量还是相对较高。这时候食品中的水分不再

6、流动，必须通过提高温度的方法将其去除，这个过程就是解析干燥的过程。当食品温度与加热板温度基本趋于一致并保持一段时间就可以认为达到了干燥终点。（五）后处理冷冻干燥的设备一、间歇式冷冻干燥机适合冻干多种小量食品缺点：生产能力低、设备利用率低二、连续式冷冻干燥设备适合生产单一品种产品缺点：不适用多种产品的生产，设备复杂，投资费用大第三节 冷冻干燥对食品品质、营养成分的影响（一）贮藏期冻干食品脱去了绝大部分水分（一般水分含量多在1.0%-2.0%之间）一般冻干食品在常温下通常可以保存2年，如果用铁罐包装，可以保存更长时间。（二）风味食品中挥发性芳香物质的损失明显低于热风干燥时的损失量切碎的食品干燥时芳

7、香成分的损失要比保持一定组织厚度的食品损失严重（三）色泽产品受氧气的影响很小，各种滑雪反应很少发生，所以由于食品直接被氧化或发生酶促反应导致食品褐变、褪色的机会比较少。食品在冻干过程中可能发生非酶褐变褐变的速度主要取决于干燥的温度和食品中残存的水分总的来说，冻干食品的色泽要较其他干燥方法生产的产品色泽好（四）体积质量脱水呈现多孔状结构，组织表面积比原来增大100-150倍，所以冻干食品的体积质量非常小，绝大多数都小于1（五）质构和口感干燥后食品的原有结构造成破坏，口感发生变化。冷冻干燥对食品营养成分的影响蛋白质肉类食品中蛋白质的变性主要受干燥温度的影响，温度越高，变性程度越严重。维生素水溶性维

8、生素损失较多。VC在10%50%之间，硫胺素（B1)30%脂溶性维生素损失较小（干燥在真空下进行，脂溶性发生氧化反应较小）第四节 冷冻干燥食品可能存在的营养学和卫生学问题复水能力对食品品质的影响复水：冻干食品在食用前必须浸泡在水里，使其尽量恢复冻干前的状态，即冻干食品的复水。复水能力的高低是衡量冻干食品品质的重要指标。常用复水时间、复水率、持水能力来衡量食品的复水能力复水率：冻干食品复水后增加的质量与冻干前失去的质量的比值持水能力：实际上是冻干产品复水后的水分含量。食品氧化表面积增大，与空气接触面积增大，油脂易与空气接触发生氧化。措施：减少食品与氧的接触机会， 控制干燥箱与隔离室内氧的含量， 采用真空或氮气包装， 低温避光储藏， 适当使用抗氧化剂水分含量过高引起的食品品质变化冻干食品发生的色变有三种类型：酶性褐变、非酶性褐变以及食品中水溶性成分分解导致的褪色。当食品水分含量高于3%时，褐变速率很快，而当食品水分含量低于2%时，即使在相当高的温度下贮藏，褐变也不会进行的很快。吸湿 包装不严密，贮存不当微生物对食品的影响 生产、贮存过程中可造成微生物的