冷凍干燥技術(shù)發(fā)明于20世紀(jì)初,二戰(zhàn)后,凍干技術(shù)開始應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、航空航天等領(lǐng)域,并逐漸得到工業(yè)化推廣。凍干食品也稱FD(Freeze Dried)食品,這種食品的優(yōu)勢是能維持其本身的新鮮度及營養(yǎng)成分,無須防腐劑就可以在常溫下保存5年以上。由于其成品脫除了大部分水分,具有重量輕、便于攜帶和運輸?shù)葍?yōu)點,凍干食品也開始走進(jìn)人們的日常生活,成為了休閑方便的健康食品
在日本、美國和歐洲等發(fā)達(dá)國家,凍干食品已發(fā)展到工業(yè)化、 自動化的程度。在這些國家簡單便捷的方便食品費結(jié)構(gòu)中, 營養(yǎng)優(yōu)質(zhì)的凍干食品占比普遍在50%以上,在日常生活中的普及也已達(dá)到相當(dāng)?shù)母叨?。有?shù)據(jù)表明,美國、日本凍干食品的市場相對成熟,每年分別需要600萬噸和200萬噸的凍干食品。
目前我國的凍干食品還比較常規(guī),比如凍干水果片、凍干蔬菜、凍干牛肉以及湯類的產(chǎn)品。相比于傳統(tǒng)的烘焙、油炸、膨化、蜜制類食品,凍干食品保持了食物原有的天然味道,食材的色、香、味、形,不含任何添加劑,復(fù)水性好,可以即食也可以泡著吃,食用省時、省力、輕便、方便攜帶,受到不少消費者的關(guān)注。
凍干技術(shù)原理
凍干技術(shù)指真空冷凍干燥技術(shù),不同于油炸或烘烤以及制作粉末時用噴霧干燥,凍干是將冷凍之后的食品放置在真空環(huán)境下升華,將食品進(jìn)行脫水干燥。簡單來說,凍干其實就是對冷凍產(chǎn)品的一次升華過程。當(dāng)凍結(jié)的液體開始轉(zhuǎn)化為氣態(tài)時,就發(fā)生了升華。
整個凍干過程主要包括預(yù)凍、速凍、真空干燥個階段。
冷凍干燥的基本原理是基于水的三態(tài)變化,水有三種相態(tài),即固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài),三種相態(tài)之間既可以相互轉(zhuǎn)換又可以共存,三相變化主要基于水的壓強和溫度。
食品冷凍干燥就是把新鮮的食品如蔬菜、肉類、水果等預(yù)先快速凍結(jié),并在真空狀態(tài)下,將食品中的水分從固態(tài)升華成氣態(tài),再有解析干燥除去部分結(jié)合水,從而達(dá)到低溫脫水干燥。
1、預(yù)凍、速凍
凍干食品必須先在其結(jié)晶溫度以下進(jìn)行預(yù)凍,也就是先冷凍組成食品的物質(zhì)(溶質(zhì))。采取速凍方式原因在于凍結(jié)速度越快,食物中的冰晶越小,對細(xì)胞的機械損傷就越小。
2、真空干燥
凍干的干燥階段一般分為兩個階段一次干燥和二次干燥,又可稱為升華干燥,及解析干燥。
(1)一次干燥
預(yù)凍后,必須通過升華將冰從食品中去除,這需要仔細(xì)控制兩個參數(shù):溫度和壓力。食品在真空條件下吸熱,冰晶就會升華為水蒸氣從食品表面溢出。升華速率取決于食品的蒸汽壓與集冰器的蒸汽壓之差。分子會從高壓強的樣本移動到低壓強的樣本,由于蒸汽壓與溫度有關(guān),因此食品溫度也必須高于集冰器溫度。
(2)二次干燥
一次干燥后,食品所有的冰都升華了,但仍有一些液體存在于食品中,就有必要對其進(jìn)行二次干燥,徹底清除多余的水分。這個過程也叫等溫解吸,多余的水分會通過高溫而被解吸出來。
凍干食品的特點
1、高營養(yǎng)
真空冷凍干燥加工是在極低溫度和很高真空度的條件下進(jìn)行的干燥加工, 加工時食材基本上處于無氧和完全避光的環(huán)境中, 熱變性小, 有效地保持了新鮮食材的色、香、味、形,并最大限度地保存食材中的各種維生素、碳水化合物、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)成分和葉綠素、生物酶、氨基酸等營養(yǎng)成分以及風(fēng)味物質(zhì)。有研究資料表明,保存了1-2年的凍干食品的營養(yǎng)完全可以代替新鮮食品。
2、適口性
由于在凍干過程中,食材中的水分會在原位置就地析出,這就避免了一般干燥方法中,由于食材內(nèi)部水分向其表面流動遷移而將營養(yǎng)物質(zhì)攜帶至食材表面,造成營養(yǎng)物質(zhì)損失和食材表面硬化等不良現(xiàn)象、具有理想的速溶性以及快速復(fù)水性。
3、高復(fù)水性
在凍干過程中, 固態(tài)冰晶升華成水蒸汽后在食材中留下空隙, 故真空冷凍干燥的食品具有干燥的海綿狀多孔性結(jié)構(gòu),也因此具有理想的速溶性和快速而近乎完全的復(fù)水性,食用時只要加入適量水, 即可在幾秒至幾分鐘內(nèi)回復(fù)還原為近乎原本新鮮的美味。
4、持久保鮮,使用便捷
凍干食品的脫水徹底、一般而言,凍干食品的殘余水分在5%以下,而且食品內(nèi)部殘余水分分布均勻,因此在采用真空包裝的條件下,可在常溫環(huán)境中保存3-5年。
當(dāng)然隨著凍干技術(shù)的發(fā)展,其成本也會有所下降,此外凍干食品符合現(xiàn)下“綠色食品”、“方便食品”、“保健食品”的全球食品三大發(fā)展趨勢,它將是未來食品行業(yè)的一個新趨勢。
上海葉拓科技有限公司官方服務(wù)電話:19961895916 (同微信號)