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食品干燥技术课程论文 脱水是保存食品最古老的方法。水果在太阳下曝晒、鱼和肉的熏烤等都是源于古代的干燥方法。 食品干燥最主要的问题就在于质量损失。干燥食品的质量减轻，可以节约运输成本，但是由于大部分传统干燥工艺采用高温干燥，干燥食品在质量上也有所下降。而消费者对产品的质量要求是：干燥后产品能保留原有的色、香、味，且食用方便。目前，许多新型干燥技术利用低温干燥或减少干燥时间等方法，因此可以考虑用于食品工业。另外，运用这些新技术还有可能生产出风味独特的产品来。干燥方法包括最原始的自然干燥法以及利用外来热量的热风干燥法、喷雾干燥法、薄膜干燥法及冷冻干燥法等多种方法。近年来，为了提高干燥作业的质量和效率，还研究开发成功组合利用真空和加压处理的各种新型干燥装置，使食品干燥技术进入了最新的发展阶段。 自然干燥是在食品加工历史中有很长的一段时期内得到利用的技术，可以说一直沿用到战后的方便食品，干燥技术取得新发展时期为止。不过至今仍然为某种特殊地区的食品加工业需求，还能得到利用。 在方便食品制造过程中主要应用的是喷雾干燥、冻结干燥和滚筒干燥三大技术。目前在食品领域利用的比较新的干燥技术还有真空传送带式干燥、真空脱水干燥、微波和远红外干燥、流动层造粒干燥等。下面介绍一下真空冷冻干燥技术。真空冷冻干燥技术是将真空技术和冷冻技术结合起来的一种综合性技术,亦称真空冷冻升华干燥技术。采用该技术生产的食品称为真空冷冻干燥食品。真空冷冻干燥食品能最大限度地保持新鲜食品原有的品质,其色泽、形状、外观只有轻微的变化,营养成分损耗极少,结构、质地、风味变化很小,因而受到消费者的欢迎。真空冷冻干燥技术已成为一种新兴的食品加工技术,是21世纪食品加工的发展方向。 1.真空冷冻干燥技术基本原理食品的脱水干燥方法有蒸发和升华2种。食品中的水分若由液态变为汽态水蒸汽除去,谓之蒸发。食品中的水分若从固态冰直接变为气态水蒸汽除去,谓之升华。通常食品的脱水干制是,在高温下使食品中的水分从液态蒸发成水蒸汽并除去。与此不同,真空冷冻干燥方法则是在高真空和极低的温度下,使固态冰升华成气态水蒸气除去,从而完成食品干燥加工过程。2真空冷冻干燥食品的特点真空冷冻干燥食品加工时的低温、低压工艺条件,使之与其它冷藏、冷冻或干燥食品相比具有许多不可比拟的优点。1)真空冷冻干燥食品在升华干燥的加工过程中,其物理结构并不改变,化学结构变化也很小,故食品仍然保持原有的固体骨架结构和形态。2)在升华干燥过程中,固态冰晶升华成水蒸汽后在食品物料中留下空隙,故真空冷冻干燥食品具有干燥的海绵状多孔性结构,食品因之具有理想的速溶性和快速而近乎完全的复水性。真空冷冻干燥加工中常采用快速低温冻结的方法进行预冻结,生成的冰晶颗粒十分细小(100m),对食品组织的破坏很小,且冰晶的分布与天然食品中液态水的分布极为相似,细小冰晶颗粒升华后留下的空隙很小,因此真空冷冻干燥食品复水后,较之用其它干燥方法生产的食品更接近于新鲜食品,食用时只要加入适量水,即可在几秒至几分钟内回复还原为近乎新鲜的食品。3)真空冷冻干燥加工是在极低温度和很高真空度的条件下进行的干燥加工,加工时食品基本上处于无氧和完全避光的环境中,热变性小,有效地保持了新鲜食品的色、香、味、形,并最大限度地保存食品中的各种维生素、碳水化合物、蛋白质等营养成分和叶绿素、生物酶、氨基酸以及风味物质。尤其适合于极易氧化以及对热敏感食品的干燥加工。真空冷冻干燥的菠菜,其维生素可以保持95%以上,远远高于用其它脱水干燥技术制得的菠菜制品(仅为7%4%).真空冷冻干燥的青刀豆中胡萝卜素和维生素C的保留量为新鲜产品的79%和67%,而用其它方法脱水干燥的青刀豆,维生素C只剩下37%,胡萝卜素则几乎被全部破坏。4)由于在升华干燥过程中,食品中的可溶性物质在原位置就地析出,这就避免了一般干燥方法中由于物料内部水分向其表面毛细流动迁移而将可溶性物质和营养物质携带至物料表面所造成的营养损失和物料表面硬化等不良现象。新鲜蔬菜、水果经脱水后,由于香味、糖分被浓缩,吃起来比原来更香甜可口。鲜肉脱水后的味道比原来更鲜美,改善了适口性,复水性极好。5)真空冷冻干燥食品均采用真空包装或充氮包装,并避光保存,这种密封包装在常温下的贮存保质期可长达35年甚至10年。与速冻食品不同,其运输及销售过程中不需低温保藏,节约了大量费用。6)真空冷冻干燥食品的脱水彻底、重量轻,尤其适合于长途运输以及野外作业,如军事、航空、航天、勘探等特殊环境下的食品供给。在快餐以及其它即时食品业中也有广泛应用。它也是一种家用的方便食品。3.真空冷冻干燥食品的加工工艺经过前处理的食品物料,须进行预冻结处理,经速冻后再升华干燥。缓慢冻结对干制品的复原性会产生不利影响,故冻结速率要快,冻结温度要低于物料中溶液的冻结临界温度(一般为-20-27)。冻结时间要短,以获得细小冰晶,防止蛋白质在凝聚与浓缩作用下的变性作用。预冻的方法可采用高速冷空气循环法、低温盐水浸渍法、低温金属板接触法、液氮或氟里昂喷淋法、制冷剂浸渍法等。真空升华干燥时,应保证整个升华过程中压力适当、供给的升华热能适当,所得的真空冷冻干燥制品因其多孔的组织结构使之表面积猛增到原来的100150倍,应在氮气环境中恢复常压,使其多孔结构空隙中充满氮气,防止与氧接触而氧化变质。在适当的相对湿度(30%40%)和温度(25)下,以不透水、不透气、强度高的包装材料进行包装,以免氧化回潮。包装完毕后抽真空封口,以利于长期贮存。贮存视具体情况可采用低温冻藏、恒温冷藏、常温冷藏等方法。4.真空冷冻干燥食品的发展及应用真空冷冻干燥法加工的食品大致可以分为以下几种。蔬菜类:菠菜、番茄、胡萝卜、葱、大蒜、洋葱、姜、青椒、青刀豆、菜豆、豌豆、芹菜、黄花菜、芦笋、蘑菇等。瓜果类:草莓、苹果、梨、香蕉、哈密瓜等。禽肉类:牛肉、猪肉、羊肉、鸡肉、兔肉等。水产类:鱿鱼、甲鱼、虾、海参、干贝、海蜇、海菜等。饮料、汤料类:速溶茶、速溶咖啡、固体饮料、奶制品、可溶性固型物含量大的汤料、色素、香料等。医药类:西药、中草药、血清、菌种、生物制品等。保健品类:人参、鳖粉、蜂皇浆等。自二次大战中为保证血液供给开发了真空冷冻干燥技术始,至60年代进入应用以来,真空冷冻干燥技术有了长足的发展,70年代生产出FD肉制品,FD水果制品、冻干果胶提取物,80年代有FD即食汤、FD速溶茶、FD胡萝卜粉,90年代有FD咖哩牛肉、FD涂衣牛肉、FD什锦米饭、FD涂衣苹果片等,现在已迅速扩展到军需、民用、医药等领域。世界上130余家规模较大的真空冷冻干燥食品企业主要分布在日本(25家)、德国(18家)和美国(12家)等国。日本生产的真空冷冻干燥食品年总产值高达13亿日元。我国的真空冷冻干燥食品加工工业起步较晚,1965年起研究冻结干燥技术并开始试生产,以后开始批量生产FD水果、蔬菜以供军用。近年来我国在上海、山东、浙江、广东、福建、青岛等地引进了一些生产线。我国有丰富的食品原料资源,猪肉、鸡肉、大蒜、葱、胡萝卜、辣椒产量为世界第一。其它如香菇、蘑菇、草菇、银耳、木耳等五大菌类食品以及鱼肉类、海产品、植物蛋白、调味品、果蔬、茶叶、各类名贵中草药等资源均极为丰富。发展真空冷冻干燥食品加工,其经济效益将十分可观。尽管真空冷冻干燥技术发展还不尽完善,真空冷冻干燥食品的成本相对较高,控制冻干终点温度比较困难,冻干食品的口感、脆性、硬度等与新鲜食品尚有差异,但随着科学技术的不断发展与进步,代表21世纪食品发展方向的真空冷冻干燥食