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真空冷冻干燥食品加工工艺研究

时间:2022-03-26 08:27:38 浏览次数:

摘 要:虽然真空冷冻干燥食品加工工艺在我国已经普遍应用,但相对于国外同类技艺仍存在一定差距。本文立足于真空冷冻干燥食品加工工艺的现状提出改进措施,以期促进国内真空冷冻干燥食品加工工艺技术的改良。

关键词:真空冷冻技术;食品加工;加工工艺

Abstract:Although the vacuum freeze-drying technology has been widely used in China, there is still a certain gap compared with the similar technology abroad. In this paper, based on the status quo of vacuum freeze-drying food processing technology, improvement measures will be put forward in order to promote the improvement of domestic vacuum freeze-drying food processing technology.

Key words:Vacuum freezing technology; food processing; processing technology

中图分类号:TS205

真空冷冻干燥食品加工工艺(以下简称为冻干技术)被业界公认为世界上最先进的食品加工技术,经过冻干技术加工后的产品能够保留其原有食品的颜色和味道,易于运输,便于贮藏,能够极大的降低成本,加工后的食品也并未流失其原有的营养成分。本文立足于冻干技术的现状提出具体的改进方向及措施,旨在促进冻干技术的发展。

1 工艺优化

冻干技术中涉及的参数主要有有物性参数和过程参数,有物性参数即为原料的导热系数、比热容和密度等;过程参数主要有预冻速率、干燥室真空度和料盘装载量等。

就预冻速率来说,在冻结食品原料的过程中,原料表面会根据冻结时间和冻结温度而生成不同缝隙大小的冰状体颗粒物,这种颗粒物的间隔缝隙与大小在后期深加工时会直接影响干燥速度。在慢速冷冻情况下,原料细胞外会产生结晶,此时细胞外水分以固体形式存在,而细胞内水分仍以液态形式存在,在内外压强不平衡的情况下将会挤压细胞内活性水向细胞外扩散,此时就会造成细胞壁破损,细胞内营养物质外泄,从而影响食品的质量。在工艺优化方面,应该以快速冷冻的方式代替慢速冷冻。在快速冷冻的方式下,冰状物结晶生成速度远远大于细胞内活性水被挤压到细胞外的速度;此时生成的冰状物结晶细小,密度小,缝隙小,在细胞壁外生成了一层冰状屏障,能够阻挡营养物质的外泄。实施快速冷冻的原材料上附着的冰状物结晶较少,也会大大提高干燥速度,从而减少干燥时间,获取更高的效益[1]。

生产商应该根据食材的类别、切片厚度和重量选择干燥方式。食品加工中,应该注意冷冻加工时间,并且要在冷冻加工完进行保温,保温时間一般为1 h,保证食品的冻结效果。为了维持冻干效果,应根据产品的冻干程度选择不同设计的包装袋,防止食品在运送过程中变质。

2 根据加工食品类别进行机器优化

现如今市面上的冻干机器大多根据其加工食材类别进行分类,而并未根据具体应用情境设立应用模式,即现如今的冻干机器往往对原料采取“一视同仁”的处理方式,这不利于保持食材的营养,还有可能使食材在加工过程中变质。不同的原材料具有不同的比热容、导热性质和密度,又因为其重量和厚度的不同,冷冻和干燥的适用时间也不同,如草菇的共晶点为-23 ℃,

共熔点为-20 ℃;而胡萝卜的共熔点为-15~-14 ℃,这也就是说同一机器并不能同时满足二者的冻干加工要求。不同的原料也对不同的冻干机器有不同的要求,以芦荟凝胶为例,其结晶点和共熔点分别为-12 ℃和-2 ℃,但是为了使凝胶的特性不发生改变,芦荟凝胶在真空干燥时的温度必须维持在20 ℃以下。我国现在的冻干设备市场混乱,性能落后,冻干设备类型单一,其作业形式还是间歇式冻干处理方式[2]。

首先,冻干技术设备生产商需要根据具体食材的不同设计不同的模式,例如,机器的时间、温度设定均要具备可调控性,加工模式应该具备自动加工和人工设定两种。冻干技术设备生产商还应该学习国外冻干技术设备的长处,对国内设备进行一定改良。加工商也要对生产原料有一定的了解,针对加工原料的不同选定具体的机器,通过多次实验,选取出既能够保存食材的营养还能降低生产成本的加工方式。以草莓的冻干加工处理为例,其冷冻温度和共熔点都具有一定的特殊性,生产商应该根据其特殊性选择合适的设备进行草莓冻干商品的生产。

3 冻干技术动力优化

我国冻干技术设备的动力尚为电力供应。电力一般来源于火力发电厂。火力发电会对环境造成一定的污染,且易导致冻干设备动力发挥不完全,所以有必要对冻干技术进行动力优化。

例如,冻干食品生产商可以采取新能源推进冻干生产设备运作的方式来进行冻干商品的生产。利用新能源燃烧放出的热量加工食品,其生成物也仅有水和少量二氧化碳,不会污染空气,也可以用废气推动机器的二次运作,动力优化还体现在在相同动力下能够加工更多产品。这种动力优化来源于机器的合理运作,要求员工能够精准使用机器。工厂管理人员应该采取一定的措施,促进员工不断提升工作能力,提升对机器的使用能力。也可以在机器内部设立观测点和数据收集点,并派专人定期检测关键点位的运作情况,员工可以通过关键点位观察食材的加工情况和机器是否正常运作。同时,机器生产制造商也应该对冻干机器进行优化,提升加工效率。现如今我国的加工机器中设立的加工架往往只有几十个,而外国的加工架规模已经达到了上百个。机器制造商应该减少加工架之间的不必要空间,提升动力应用效率,缩短加工

时间。

4 总结

冻干技术需要在动力、根据食材特性优化机器设定参数和工艺优化3方面进行改进,促进冻干技术的进步,促进食品加工工艺的发展。发现技术的不足并不是技术人员气馁的理由,而应该要在发现技术不足的基础上加以改进,研究人员应该秉承匠人精神,精益求精。

参考文献:

[1]苏 倩,谭艳妮,纪 宏.真空冷冻干燥技术在食品方面的应用[J].品牌与标准化,2018,353(6):73-76.

[2]冯 颖,刘佳新,王海鸥,等.真空冷冻干燥不同品种水蜜桃片品质评价[J].食品工业科技,2019,40(1):23-28.

[3]苍海波.食品工业中真空冷冻干燥技术的应用[J].食品安全导刊,2018,212(21):150.

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