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真空冷冻干燥技术—FD食品(一)

时间:2022-03-30 点击次数:595
  真空冷冻干燥(Freeze Dried,简称FD)技术起始于20世纪初期。20世纪40年代,FD技术首先由俄罗斯科学家在实验室进行试验并获得成功。
 
  在二战期间,利用FD技术把血浆脱水,使其轻便且易携带,需要时注入生理盐水,便可把细胞激活。二战结束后,FD技术被用于医药、生物、航天、航空事业;20世纪60年代,美国将应用该技术生产的冻干食品作为宇航员的太空食品;20世纪70年代,随着工业化进程的加快,日本消化吸收了美国的FD科技成果,并对其进行深入研究,使FD技术及其设备在食品加工领域的应用取得了进一步的发展,从此,FD产品及设备进入了工业化生产时代,主要用于医药、饮料、食品,以及对农副产品的低温脱水干燥;我国在新中国成立前就已经开始使用冷冻干燥法制造疫苗,但数量极少,新中国成立我国的冷冻干燥事业得到了迅速发展,1952年起开始在兽医界应用,并在国内制造了一批中型冷冻干燥机,现在我国所有的省、市、自治区均有不同型号的冷冻干燥机。
 
  FD技术原理
 
  自然界中,水有3种物理形态:固相、液相和气相。当压力降到646.6 Pa,温度低于0℃以下时,水即由固态冰不经过液相,直接升华为水气。FD食品就是利用升华原理,将含有水分的物料在预备冻结后,置于真空罐中,通过热媒辐射加热,将物料脱水干燥。
 
  FD技术在不破坏物质原有物理化学结构的基础上,通过升华将物质脱水干燥,能够在很大程度上使一些对热敏感且易挥发损失的成分得到保存,所以,经FD技术处理过的食品,内在营养成分的保存率可达到96%以上,而且食物含有的极轻芳香油也会被保留在食物的表面而不损失。与经过加热处理而脱水的食品相比,FD产品的优点就是能够保持食物原有的外形、颜色、营养成分基本不变,有时甚至会使一些产品的味道和香味得到增强,改善了食品的风味,增加了食品的适口性,而且FD产品不需要冷藏就可以长期保存。
 
  FD产品的生产工艺
 
  下面以FD大蒜粉的生产工艺为例,简述FD产品的一般生产工艺过程。
 
  大蒜是百合科葱属植物,广泛分布于各地,我国也有普遍种植,大蒜是深受国人喜欢的香辛类蔬菜之一,具有较高的营养价值,其中,所含的Ge和Se是人体抗肿瘤不可缺少的元素。大蒜中的一种配糖体,能有效消除血管上沉积的脂肪,具有降血脂和抗血管硬化的作用。大蒜中主要的功能性成分蒜素是一种广谱抗生素,对多种细菌和真菌都有很强的杀灭作用,但是大蒜素的性质极不稳定,遇热易被破坏,遇碱易失效。在0-50℃下,温度越高,其含量的下降越快;在0℃以下,大蒜素含量下降平缓,pH值为3.0-5.0时最为稳定。综合考虑大蒜的性质,为了能较大程度地保留大蒜中的有效成分,通过冷冻干燥,即FD技术处理大蒜是一种效果较好的方法。
 
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——工艺过程
 
  大蒜一凉水清洗一凉水浸泡一搓去外皮一切片一酸浸泡一沥水一装盘一预冻一真空干燥一出料一粗粉碎—包装一产品。
 
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——工艺参数
 
  大蒜切片的厚度为1.5-2.0 mm,装盘厚度在1 cm左右,预冻温度应低于共晶点5-8℃,后期处理在25℃以下进行,以免大蒜粉吸湿膨胀发黏,影响产品品质。
 
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——冷冻干燥过程
 
  冷冻干燥过程通常分为升华干燥和解析干燥2个干燥阶段。升华阶段由于水分较多,一般取最大加热功率,当物料上部温度达到加热板温度时,该阶段终止。在解析干燥阶段,由于升华结束,真空度有一定提高,所以应当控制加热功率,即降低加热板温度,保证干食品的温度低于最高允许温度,该阶段以物料达到设定值为终点,合理设置升华、解析干燥的时间是保证产品品质和节能的重要方面。
 
  大蒜粉的最佳冷冻干燥过程如下:
 
  预冻至-35℃,待加热板升温到60℃以后,保持8.5 h,再降温至40℃,保持4-5 h,全过程保持最高真空度。
 
  试验证明,如大蒜这种经加热处理而极易被破坏营养成分的食品,适合用FD技术进行加工。
 
  FD产品技术支持
 
  四环福瑞科仪科技发展(北京)有限公司法人由原北京四环科学仪器厂有 限公司技术研发和管理负责人担任,是为客户提供专业真空冷冻干燥设备及解 决方案的服务供应商。我们秉承“以客户为中心,追求最高的客户满意度”的 服务理念,个性服务、创新设计、高效处理、可靠保障,可根据用户需求提供 和设计单个或多个符合 GMP 相关标准的冻干设备配套系统,如负压和无菌隔 离器、自动进出料及外置 CIP 等系统。
 
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