食品凍干原理（一）
1 食品凍干原理
水（H2O）在不同壓力和溫度下，可呈現(xiàn)固態(tài)（冰）、液態(tài)（水）和氣態(tài)（蒸氣）。由液態(tài)轉(zhuǎn)為氣態(tài)稱(chēng)為“蒸發(fā)”，由固態(tài)轉(zhuǎn)為氣態(tài)稱(chēng)為“升華”。要實(shí)現(xiàn)升華必須具備一定的條件，對(duì)于純水來(lái)說(shuō)，這個(gè)條件大致是：壓力低于610Pa，溫度低于0℃。由于食品中存在的水不是純水，所以升華的條件略有差異。利用這個(gè)原理，人們只要預(yù)先將食品凍結(jié)好，再建立低氣壓條件，并提供適當(dāng)?shù)纳A潛熱，則食品中的冰即可升華而被脫除掉，這樣就可獲得凍干食品。
2 凍干食品的品質(zhì)
凍干食品除易于長(zhǎng)期貯存和便于長(zhǎng)途運(yùn)輸外，還有許多特有的優(yōu)點(diǎn)：
保鮮保營(yíng)養(yǎng)。由于在低溫和低氣壓（缺氧）條件下生產(chǎn)，能有效地防止物料中某些成份的分解或氧化，也能抑制微生物和酶的有害作用，從而保持了食品的新鮮度和營(yíng)養(yǎng)成份。
形、色、味不變。在升華過(guò)程中，水以分子狀態(tài)由表及里逐步被脫除掉，不破壞組織結(jié)構(gòu)，不帶走天然色素和芳香物質(zhì)，因而形、色、味都幾乎和鮮品一樣。
復(fù)水性好。在升華過(guò)程中，食品中的冰晶位置形成了似海綿那樣的微孔，因而凍干食品浸入水中后，很快便能吸水復(fù)原，好似鮮品。
食用方便。由于已洗切好，而且復(fù)水極快，因而直接食用或烹調(diào)都極為方便。
3 可凍干的食品
幾乎所有含水的食品都可以進(jìn)行凍干，但對(duì)某些糖分含量或膠質(zhì)含量過(guò)高的食品以及共晶點(diǎn)溫度過(guò)低的食品，凍干都相對(duì)困難?？?A >凍干的各類(lèi)食品，舉例如下：
○ 蔬菜類(lèi)：香蔥、胡蘿卜、大蒜、洋蔥、生姜、辣椒、山藥、菠菜、菜花、青豆、食用菌等。
○ 水果類(lèi)：蘋(píng)果、桃、梨、杏、紅棗、草莓、香蕉、菠蘿、哈密瓜等。
○ 肉類(lèi)：牛肉、羊肉、豬肉、雞肉、蛇肉、甲魚(yú)等。
○ 水產(chǎn)類(lèi)：魚(yú)片、蝦仁、蟹肉、墨魚(yú)絲、銀魚(yú)等。
○ 方便食品類(lèi)：方便面輔料、牛肉面輔料，肉丸、湯料、寵物飼料等。
○ 速溶飲料類(lèi)：咖啡、牛奶、豆?jié){、果汁、蜂王漿等。
○ 調(diào)味品類(lèi)：各種烹調(diào)用調(diào)味品。
○ 醫(yī)藥類(lèi)：鹿茸、鹿血、蚯蚓、蝎子、土鱉、人參、黨參、當(dāng)歸、大黃、各種保健食品等。
問(wèn)： 食品是怎樣凍干的？
答： 水吸收熱量可變成汽，冰吸收熱量亦可變成汽，前者叫蒸發(fā)，后者叫升華。烘干是蒸發(fā)脫水；凍干是升華脫水。將含水的食品速凍后，在真空和適當(dāng)供熱條件下，食品中的水分便能升華脫走，從而獲得凍干食品。
問(wèn)： 凍干一定要在真空條件下才能實(shí)現(xiàn)嗎？
答： 根據(jù)物理學(xué)的知識(shí)，0℃ 以下的冰只有在環(huán)境氣壓低于610Pa時(shí)才產(chǎn)生升華。一個(gè)大氣壓約等于100000Pa，低于610Pa的氣壓當(dāng)屬真空狀態(tài)了。
問(wèn)： 為什么還要適當(dāng)供給熱量呢？
答： 凍結(jié)食品中的冰升華為汽并且脫走，必然從食品中帶走熱量從而使食品溫度降低。食品溫度越低，其中冰升華的速度越慢，整個(gè)升華時(shí)間便要拖長(zhǎng)。為縮短周期，降低生產(chǎn)成本，就需要在升華過(guò)程中不斷供給熱量。然而熱量供給過(guò)多，又會(huì)引起凍結(jié)的食品融化，所以必須適當(dāng)供給熱量。
問(wèn)： 采用什么方式供熱好呢？
答： 向凍結(jié)食品供給升華所需的熱量有兩種方式。一種是接觸方式，即食品盤(pán)直接放在加熱板上，靠熱傳導(dǎo)供熱。另一種是不接觸方式，即食品盤(pán)懸空，靠熱輻射供熱。后者由于前者，能保證食品受熱均勻，保證干品質(zhì)量。
問(wèn)： 那些食品可以凍干？
答： 采用真空凍干技術(shù)，不但可將新鮮的肉禽類(lèi)、水產(chǎn)類(lèi)、瓜果類(lèi)、蔬菜類(lèi)等食品，制成凍干食品，也可將人參、黨參、鹿茸等藥材類(lèi)制成活性藥材，還可將牛奶、豆?jié){、果汁等液態(tài)食品制成速溶干品。
問(wèn)： 凍干食品有什么特色？
答： 凍干食品是在凍結(jié)狀態(tài)（低溫）下和真空條件下升華脫水生產(chǎn)的，因而它的形、色、味基本保持不變，營(yíng)養(yǎng)成分基本保持不變，而且復(fù)水性能極好。
問(wèn)： 生產(chǎn)不同的凍干食品，采用的升華過(guò)程相同嗎？
答： 升華過(guò)程主要由加熱板溫度、物料溫度、真空度和升華周期來(lái)描寫(xiě)。由于物料的不同、前后處理后的形態(tài)不同、含水率不同、裝料量不同的因素，所采用的升華過(guò)程自然不會(huì)相同。為獲得較好的升華過(guò)程，一般要用小型實(shí)驗(yàn)機(jī)做實(shí)驗(yàn)后在投產(chǎn)。
在我國(guó)果蔬類(lèi)食品的銷(xiāo)售環(huán)節(jié)一般是采摘后直接上市銷(xiāo)售，然后由消費(fèi)者買(mǎi)回家中處理干凈再食用，而剩余的不可食用部分再集中運(yùn)輸處理，這種消費(fèi)方式不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，增加重復(fù)運(yùn)輸處理，而且污染環(huán)境，又不符合食品衛(wèi)生要求，很顯然這與現(xiàn)代化、快節(jié)奏、高度文明、發(fā)達(dá)的社會(huì)越來(lái)越不相適應(yīng)。
20世紀(jì)70年代發(fā)達(dá)國(guó)家就已實(shí)現(xiàn)工廠化加工水果、蔬菜，到80年代初已經(jīng)發(fā)展到規(guī)?；a(chǎn)。采收后的水果、蔬菜經(jīng)挑選、去根蒂葉，清洗、預(yù)冷、包裝、冷藏運(yùn)輸進(jìn)入超級(jí)市場(chǎng)的冷藏貨架，消費(fèi)者買(mǎi)回置入冰箱冷藏，食用時(shí)可直接烹調(diào)，無(wú)須清洗等環(huán)節(jié)，這種消費(fèi)方式與我國(guó)傳統(tǒng)消費(fèi)方式相比無(wú)疑具有許多優(yōu)點(diǎn)：
工廠化的集中處理必然給農(nóng)業(yè)帶來(lái)一場(chǎng)深刻變革，農(nóng)副產(chǎn)品加工必然朝著工廠化、規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展；可以向消費(fèi)者提供完全符合食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的農(nóng)副產(chǎn)品，鮮度大大提高；大大減少城市垃圾，減少環(huán)境污染；減少重復(fù)運(yùn)輸；消費(fèi)者省時(shí)省力，滿(mǎn)足快節(jié)奏的生活方式要求。
我國(guó)政府一向大力提倡“菜籃子”工程，特別是在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期，水果蔬菜的工廠化加工已經(jīng)受到各級(jí)政府的高度重視，凈菜上市銷(xiāo)售已成為必然趨勢(shì)。在近幾年內(nèi)必將有較大的發(fā)展。
此外，由于新鮮水果蔬菜的出口受到預(yù)冷保鮮技術(shù)制約，已越來(lái)越不能滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的國(guó)際貿(mào)易要求。
預(yù)冷與冷卻的概念不同。所謂預(yù)冷是指食品從初始溫度（30℃左右）迅速降至所需要的終點(diǎn)溫度（0～15℃）的過(guò)程，冷卻以及快速凍結(jié)前的快速冷卻工序稱(chēng)為預(yù)冷；而冷卻則是將食品溫度降至高于凍結(jié)溫度的過(guò)程，冷卻主要應(yīng)用于以下幾種類(lèi)型：
冷卻貯藏。用于水果、蔬菜等食品的高溫冷藏（保鮮冷藏），目的是為了保鮮和延長(zhǎng)其貯藏時(shí)間。
純冷卻:完全用于某些液體需要的某一溫度。在純冷卻時(shí)，流體溫度下降而不發(fā)生狀態(tài)變化，也就是只吸收本身的潛熱，如冷卻啤酒、調(diào)料、牛奶、水、葡萄酒、氫氧化鈉溶液、鹽水等。
析出冷卻:一般是指多相液體而言，即在冷卻時(shí)一種或多種液體成分固體化并析出。如處理油、石蠟、鋅鋇石、二氧化硫、制藥廠回收丙酮、冷凍濃縮海水、果汁、鹽水、葡萄酒等，沉淀酒石和某些化學(xué)處理方法等。
凝固冷卻:凝固冷卻是指一種物質(zhì)以液態(tài)到固態(tài)的轉(zhuǎn)變，如人造黃油、植物油、動(dòng)物油、棕櫚油、巧克力、硬脂精、凝膠等。
水果蔬菜采收后由于受環(huán)境溫度的影響，一般表面溫度比較高，加之其較強(qiáng)的呼吸作用，在成分不斷發(fā)生變化的同時(shí)，釋放的熱量也不斷地增大，溫度會(huì)持續(xù)升高，而較高的溫度又促使其呼吸加快連續(xù)釋放熱量，水分大量蒸發(fā)，自身的營(yíng)養(yǎng)和水分持續(xù)消耗，迅速萎蔫鮮度降低，使貨架期大大縮短。
為了延長(zhǎng)水果蔬菜的貨架期，減少其干耗和流通中的各種損耗，使消費(fèi)者獲得高鮮度又潔凈的水果蔬菜，則必須在工廠進(jìn)行一系列采收后的加工處理，如挑選、去蒂根皮葉、清洗預(yù)冷、濾水、包裝等，而預(yù)冷工藝更是必不可少的。
