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真空冷凍干燥技術—FD食品(一)

時間:2022-03-30 點擊次數:193
  真空冷凍干燥(Freeze Dried,簡稱FD)技術起始于20世紀初期。20世紀40年代,FD技術首先由俄羅斯科學家在實驗室進行試驗并獲得成功。
 
  在二戰期間,利用FD技術把血漿脫水,使其輕便且易攜帶,需要時注入生理鹽水,便可把細胞激活。二戰結束后,FD技術被用于醫藥、生物、航天、航空事業;20世紀60年代,美國將應用該技術生產的凍干食品作為宇航員的太空食品;20世紀70年代,隨著工業化進程的加快,日本消化吸收了美國的FD科技成果,并對其進行深入研究,使FD技術及其設備在食品加工領域的應用取得了進一步的發展,從此,FD產品及設備進入了工業化生產時代,主要用于醫藥、飲料、食品,以及對農副產品的低溫脫水干燥;我國在新中國成立前就已經開始使用冷凍干燥法制造疫苗,但數量極少,新中國成立我國的冷凍干燥事業得到了迅速發展,1952年起開始在獸醫界應用,并在國內制造了一批中型冷凍干燥機,現在我國所有的省、市、自治區均有不同型號的冷凍干燥機。
 
  FD技術原理
 
  自然界中,水有3種物理形態:固相、液相和氣相。當壓力降到646.6 Pa,溫度低于0℃以下時,水即由固態冰不經過液相,直接升華為水氣。FD食品就是利用升華原理,將含有水分的物料在預備凍結后,置于真空罐中,通過熱媒輻射加熱,將物料脫水干燥。
 
  FD技術在不破壞物質原有物理化學結構的基礎上,通過升華將物質脫水干燥,能夠在很大程度上使一些對熱敏感且易揮發損失的成分得到保存,所以,經FD技術處理過的食品,內在營養成分的保存率可達到96%以上,而且食物含有的極輕芳香油也會被保留在食物的表面而不損失。與經過加熱處理而脫水的食品相比,FD產品的優點就是能夠保持食物原有的外形、顏色、營養成分基本不變,有時甚至會使一些產品的味道和香味得到增強,改善了食品的風味,增加了食品的適口性,而且FD產品不需要冷藏就可以長期保存。
 
  FD產品的生產工藝
 
  下面以FD大蒜粉的生產工藝為例,簡述FD產品的一般生產工藝過程。
 
  大蒜是百合科蔥屬植物,廣泛分布于各地,我國也有普遍種植,大蒜是深受國人喜歡的香辛類蔬菜之一,具有較高的營養價值,其中,所含的Ge和Se是人體抗腫瘤不可缺少的元素。大蒜中的一種配糖體,能有效消除血管上沉積的脂肪,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種廣譜抗生素,對多種細菌和真菌都有很強的殺滅作用,但是大蒜素的性質極不穩定,遇熱易被破壞,遇堿易失效。在0-50℃下,溫度越高,其含量的下降越快;在0℃以下,大蒜素含量下降平緩,pH值為3.0-5.0時最為穩定。綜合考慮大蒜的性質,為了能較大程度地保留大蒜中的有效成分,通過冷凍干燥,即FD技術處理大蒜是一種效果較好的方法。
 
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——工藝過程
 
  大蒜一涼水清洗一涼水浸泡一搓去外皮一切片一酸浸泡一瀝水一裝盤一預凍一真空干燥一出料一粗粉碎—包裝一產品。
 
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——工藝參數
 
  大蒜切片的厚度為1.5-2.0 mm,裝盤厚度在1 cm左右,預凍溫度應低于共晶點5-8℃,后期處理在25℃以下進行,以免大蒜粉吸濕膨脹發黏,影響產品品質。
 
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——冷凍干燥過程
 
  冷凍干燥過程通常分為升華干燥和解析干燥2個干燥階段。升華階段由于水分較多,一般取最大加熱功率,當物料上部溫度達到加熱板溫度時,該階段終止。在解析干燥階段,由于升華結束,真空度有一定提高,所以應當控制加熱功率,即降低加熱板溫度,保證干食品的溫度低于最高允許溫度,該階段以物料達到設定值為終點,合理設置升華、解析干燥的時間是保證產品品質和節能的重要方面。
 
  大蒜粉的最佳冷凍干燥過程如下:
 
  預凍至-35℃,待加熱板升溫到60℃以后,保持8.5 h,再降溫至40℃,保持4-5 h,全過程保持最高真空度。
 
  試驗證明,如大蒜這種經加熱處理而極易被破壞營養成分的食品,適合用FD技術進行加工。
 
  FD產品技術支持
 
  四環福瑞科儀科技發展(北京)有限公司法人由原北京四環科學儀器廠有 限公司技術研發和管理負責人擔任,是為客戶提供專業真空冷凍干燥設備及解 決方案的服務供應商。我們秉承“以客戶為中心,追求最高的客戶滿意度”的 服務理念,個性服務、創新設計、高效處理、可靠保障,可根據用戶需求提供 和設計單個或多個符合 GMP 相關標準的凍干設備配套系統,如負壓和無菌隔 離器、自動進出料及外置 CIP 等系統。
 
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