真空冷冻升华干燥是在三相点压力Po=610.5Pa,三相点温度为0.0098℃状态下,固态冰直接转化为汽态。而真空冷冻干燥蔬菜则是在蔬菜共晶点温度以下和相应的三相点压力,冰晶才能得到升华。实际上,蜂王浆冷冻式干燥机,因蔬菜共晶点以下温度过低,不能使升华快速进行,干燥速率较低。为了加速干燥,普遍干燥工艺都采用加热措施来满足冰晶加速升华所需的升华热,提高干燥速率,加热工艺温度一般为50℃。
真空冷冻干燥的另一优势是同步加热,冷冻式干燥机,加热均匀。因真空容器内任何截面各点上的温度都相等,没有温差,而形成等温场,真空度越高,其等温场度越强。所以真空容器内很快就会形成50℃的等温场。在50℃等温场内冰晶会很快熔化为液态。从理论上讲,加热措施改变了冰晶升华必备的条件,因50℃已远远高于蔬菜共晶点温度(***-6℃),冰已熔化为水,所以冰晶不可能全部直接升华为汽态,而只有量的冰晶在熔化完前直接升华为汽态。因在50℃温度下,冰晶熔化速率远远大于冰晶升华速率。故而说在加热措施方法的真空冷冻干燥蔬菜,仅是在粗真空状态下,三七冷冻式干燥机,以蒸发干燥为主的干燥方法而已。而在三相点温度(物料共晶点温度)和相应的三相点压力条件下干燥,才属真正的纯升华干燥。
真空冷冻干燥被认为是生产高品质脱水食品的非常好的加工方法。国外冻干食品品种之多,已超过用冷藏、冷冻、罐头及其他热千方法中任何一种方法储存或加工的制品,营养品类:鳖粉、蜂蜜、蜂王浆、甲鱼、龟类等:水果类:苹果、香蕉、梨、桃、草莓等;还有水产类,肉类,饮料类等等。所以冻干食品在民用食品中已确立了稳固的地位。例如,美国销售的快餐食品中40%一50%是冻干品,欧美销售的速溶咖啡中40%~70%是冻干品。日本冻干豆酱早就与喷雾干燥豆酱平分秋色。
冷冻干燥有下列优点:
⑴冷冻干燥在低温下进行,因此对于许多热敏性的物质特别适用。如蛋白质、微生物之类不会发生变性或失去生物活力。因此在***药学上得到广泛地应用。
⑵在低温下干燥时,虫草冷冻式干燥机,物质中的一些挥发性成分损失很小,适合一些化学产品、***和食品干燥。
⑶在冷冻干燥过程中,微生物的生长和酶的作用无法进行,因此能保持原来的性状。
⑷由于在冷冻的状态下进行干燥,因此体积几乎不变,保持了原来的结构,不会发生浓缩现象。
⑸干燥后的物质疏松多孔,呈海绵状,加水后溶解迅速而完全,几乎立即***原来的性状。
⑹由于干燥在真空下进行,氧气含量非常非常少,因此一些易氧化的物质得到了保护。
⑺干燥能排除95-99%以上的水分,使干燥后产品能长期保存而不致变质。
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