真空冷凍干燥技術(shù)課件

真空冷凍干燥技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用小組成員：真空冷凍干燥技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用小組成員：1真空冷凍干燥技術(shù)概念原理操作流程及要點(diǎn)凍干食品的特點(diǎn)應(yīng)用結(jié)論真空冷凍干燥技術(shù)概念2真空冷凍干燥技術(shù)簡(jiǎn)稱凍干技術(shù)，是真空技術(shù)與冷凍技術(shù)相結(jié)合的新型干燥脫水技術(shù)。是將食品先凍結(jié)，然后在較高的真空度下，通過冰晶升華作用將水分出去而獲得干燥的方法。概念真空冷凍干燥技術(shù)簡(jiǎn)稱凍干技術(shù)，是真空技術(shù)與冷凍技術(shù)相結(jié)合的新3

它包含真空、制冷、流體、生物工程、傳熱傳質(zhì)和自動(dòng)控制等方面知識(shí)。由于干燥過程實(shí)在低溫、真空狀態(tài)下進(jìn)行，物料中的水分直接從固態(tài)升華為氣態(tài)，因而可以最大限度地保持被干物料的色、香、味、形狀和營(yíng)養(yǎng)成分，而且復(fù)水性能好。應(yīng)用該技術(shù)的凍干產(chǎn)品能夠很好地吻合“綠色食品”、“保健食品”、“方便食品”三大食品的發(fā)展趨勢(shì)，因此凍干食品逐漸被人們關(guān)注和青睞。它包含真空、制冷、流體、生物工程、傳熱傳質(zhì)和自動(dòng)控制等方4

真空冷凍干燥基本原理是基于水的三種變化。水（H2O）有三種相態(tài)，即固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)，三相態(tài)既可以相互轉(zhuǎn)換也可以共存。三相點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度為0.0098℃，水蒸氣為610.5（4.58mmHg），在這樣的溫度和水蒸氣壓下，水、冰、水蒸氣三者可共存且相互平衡。只有在三相點(diǎn)以下，冰才能由固相直接轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀啵@個(gè)過程成為升華。在高真空狀態(tài)下，利用升華原理，使預(yù)先凍結(jié)的物料中的水分（不經(jīng)過冰的融化）直接以冰態(tài)升華為水蒸氣被除去，從而達(dá)到冷凍干燥的目的。原理真空冷凍干燥基本原理是基于水的三種變化。水（H2O）有三種5原料→前處理→預(yù)凍→真空脫水干燥→后處理流程原料→前處理→預(yù)凍→流程61.前處理

真空冷凍干燥食品的原料若按其組織形態(tài)來分，可分為固態(tài)食品和液態(tài)食品。對(duì)固態(tài)食品原料的預(yù)處理過程，包括選料、清洗、切分、燙漂和裝盤等。其目的是清除雜物，易升華干燥。液態(tài)原料一般采取真空低溫濃縮或冷凍濃縮的方法進(jìn)行預(yù)處理。1.前處理

真空冷凍干燥食品的原料若按其組織形態(tài)來分，可分為72.預(yù)凍物料首先要預(yù)凍，然后抽真空。預(yù)凍的溫度選擇應(yīng)低于物料的共熔點(diǎn)5℃左右。因隔板的溫度有所不同，需要有充分的預(yù)凍時(shí)間，從低于共熔點(diǎn)溫度算起，預(yù)凍時(shí)間約2小時(shí)。預(yù)凍的速度控制在每分鐘下降1~4℃為宜，過高過低都會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量，不同的物料的預(yù)凍速度由實(shí)驗(yàn)確定。2.預(yù)凍83.速凍速凍的目的是將食品內(nèi)的水分固化，并使凍干后產(chǎn)品與凍干前具有相同的形態(tài)，以防止在升華過程中由于抽真空而使其發(fā)生濃縮、起泡、收縮等不良現(xiàn)象的發(fā)生。凍結(jié)得越快，物品中結(jié)晶越小，對(duì)細(xì)胞的機(jī)械損壞作用也越小。凍結(jié)時(shí)間短，蛋白質(zhì)在凝聚和濃縮作用下，不會(huì)發(fā)生變質(zhì)。凍結(jié)終了溫度約為-30℃，使物料的中心溫度在共晶點(diǎn)以下（溶質(zhì)和水都凍結(jié)的狀態(tài)稱為共晶體，凍結(jié)溫度稱為共晶點(diǎn)）。3.速凍94.真空脫水干燥(1)升華干燥。凍結(jié)后的食品需迅速進(jìn)行真空升華干燥。食品在真空條件下吸熱，冰晶就會(huì)升華成水蒸氣而從食品表面逸出。升華過程是從食品表面開始逐漸向內(nèi)推移，在升華過程中，由于熱量不斷被升華熱帶走，要及時(shí)供給升華熱能，來維持升華溫度不變。(2)解析干燥。升華干燥后，食品中仍含有少部分的結(jié)合水，較牢固，所以必須提高溫度，才能達(dá)到產(chǎn)品所要求階段的水分含量。料溫由-20℃升到45℃左右，當(dāng)料溫與板層溫度趨于一致時(shí)，干燥過程即可結(jié)束。真空干燥時(shí)間約為8~9小時(shí)。此時(shí)水分含量減至3%，停止加熱。4.真空脫水干燥105.后處理當(dāng)倉(cāng)內(nèi)真空度恢復(fù)接近大氣壓時(shí)打開倉(cāng)門，開始出倉(cāng)，將已干燥的食品立即進(jìn)行檢查、稱重、包裝等。由于冷凍食品保持堅(jiān)硬，逸出的水分留下通道，凍干食品組織呈多孔狀，因此與氧氣接觸的機(jī)會(huì)增加，為防止其吸收大量水分和氧氣，可采用真空包裝或充氮包裝。為保持干制食品含水在5%以下，包裝內(nèi)應(yīng)放入干燥劑以吸附微量水分。包裝材料要求密閉性好，強(qiáng)度高，顏色深。5.后處理11物料干燥是在低溫下進(jìn)行（-40℃），且處于高真空狀態(tài)，因此，特別適用于熱敏性高和極易氧化的物料的干燥，可以保留新鮮物料色、香、味及營(yíng)養(yǎng)成份不損失；特點(diǎn):物料干燥是在低溫下進(jìn)行（-40℃），且處于高真空狀態(tài)，因此，12干燥制品不失原有的固體骨架結(jié)構(gòu)，保持物料原有的形態(tài)；凍干制品成海綿狀，無干縮，故復(fù)水性極好，比其它干燥方法產(chǎn)生的物料復(fù)水后更接近新鮮物料原形干燥制品不失原有的固體骨架結(jié)構(gòu)，保持物料原有的形態(tài)；13在升華過程中溶于水中的可溶性物質(zhì)就地析出，避免了一般干燥方法中因物料內(nèi)部水分向表面遷移而將無機(jī)鹽和營(yíng)養(yǎng)物攜帶到物料表面而造成表面硬化和營(yíng)養(yǎng)損失的現(xiàn)象；在升華過程中溶于水中的可溶性物質(zhì)就地析出，避免了一般干燥方法14凍干制品采取真空或充氮包裝及避光保存，可保持5年不變質(zhì)。由于質(zhì)量輕，可室溫貯運(yùn)銷售，對(duì)營(yíng)銷十分有利。與速凍制品相比，免除了運(yùn)輸儲(chǔ)存和銷售過程中小號(hào)很高的冷藏鏈。真空速凍干燥技術(shù)被國(guó)內(nèi)外認(rèn)為是生產(chǎn)高品質(zhì)制品的理想的加工方法。因此，凍干食品在國(guó)際市場(chǎng)的價(jià)格似乎熱風(fēng)干燥食品的4~6倍，是速凍食品的7~8倍。凍干制品采取真空或充氮包裝及避光保存，可保持5年不變質(zhì)。由于15

真空包裝氮?dú)獍b

16蔬菜類：如蘑菇、香菇、香椿、黃花菜、蘆筍、芹菜、青豆、荷蘭豆、豌豆、胡蘿卜、番茄、菜花、卷心菜、菠菜、洋蔥、辣椒、香菜、玉米等。水果類：荔枝、龍眼、香蕉、草莓、水蜜桃、櫻桃、蘋果、梨、桔子、哈密瓜、菠蘿等。水產(chǎn)類：魚翅、蝦仁、蟹肉、甲魚、魷魚、海參、干貝、海蜇、海帶、海菜等。禽肉類：豬肉、牛肉、蛇肉、羊肉、雞肉、兔肉、火腿等。方便食品類：碗仔面、盒裝便餐、嬰兒食品、旅游食品、老年食品、軍用食品、宇航食品等。飲品類：速溶咖啡、速溶茶等固體飲料，果汁、果茶、菜汁、保健茶、營(yíng)養(yǎng)茶、營(yíng)養(yǎng)沖劑、紅綠茶等。調(diào)味料類：蔥、姜、蒜、湯料、果醬、調(diào)料理、香料等。保健品類：人參、鹿茸、冬蟲夏草、天麻、當(dāng)歸、三七、首烏、山藥、蜂王漿、蜂蜜、花粉、鱉粉、甲魚、龜類等。食品工業(yè)原料類：蛋料、豆料、干果粉、植物蛋白等。其他類：動(dòng)物膠原蛋白、酶素、血清、菌種、生物制品等。廣泛應(yīng)用蔬菜類：如蘑菇、香菇、香椿、黃花菜、蘆筍、芹菜、青豆、荷蘭豆17近年來，中國(guó)漁業(yè)產(chǎn)量不斷提高，水產(chǎn)品加工業(yè)取得了突破性進(jìn)展，已形成冷藏、罐藏、調(diào)味食品、魚糜制品等幾十個(gè)產(chǎn)業(yè)門類。然而作為一個(gè)水產(chǎn)大國(guó)，我國(guó)的水產(chǎn)品加工技術(shù)仍處于起步階段，發(fā)展速度與發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在較大差距。但我國(guó)可用于凍干的水產(chǎn)品數(shù)量大、品種多、質(zhì)量高、價(jià)格低，這些優(yōu)勢(shì)將彌補(bǔ)技術(shù)上的缺陷，使我國(guó)的凍干食品在國(guó)際市場(chǎng)上同樣具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。真空冷凍干燥技術(shù)課件18如果采用真空冷凍干燥技術(shù)來加工水產(chǎn)品，不僅可以保證成品品質(zhì)的均一性，還可改善其外觀，提高經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)傳統(tǒng)的海產(chǎn)品如干貝、海參、魚翅等，大多采用干制的方法加工而成。研究表明，采用自然風(fēng)干或人工熱風(fēng)干燥加工海產(chǎn)品時(shí)，熱敏性營(yíng)養(yǎng)活性物質(zhì)會(huì)造成很大損失，水溶性也會(huì)比較差。同時(shí)制品的體積縮小嚴(yán)重，復(fù)水較難，影響了制品的質(zhì)量。我國(guó)傳統(tǒng)的海產(chǎn)品如干貝、海參、魚翅等，大多采用干制的方法加工19

真空冷凍干燥技術(shù)可以明顯提高制品的質(zhì)量和檔次，但卻在水產(chǎn)品加工行業(yè)推廣緩慢，究其原因，主要有四個(gè)方面：設(shè)備投資較大加工成本高原料供應(yīng)不穩(wěn)定市場(chǎng)銷路不暢真空冷凍干燥技術(shù)可以明顯提高制品的質(zhì)量和檔次，但卻在水20

俗話說：民以食為天。食品工業(yè)與國(guó)計(jì)民生息息相關(guān)，只能越發(fā)展越進(jìn)步，越發(fā)展越講科學(xué)。功能食品、營(yíng)養(yǎng)食品、保健食品、方便食品以及兒童食品等，能夠滿足人們不斷增長(zhǎng)的物質(zhì)生活需要的新型食品的發(fā)展都離不開凍干技術(shù)。因此，食品真空冷凍干燥技術(shù)必將成為21世紀(jì)的重要應(yīng)用技術(shù)。俗話說：民以食為天。食品工業(yè)與國(guó)計(jì)民生息息相關(guān)，只能越21真空冷凍干燥技術(shù)課件22真空冷凍干燥技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用小組成員：真空冷凍干燥技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用小組成員：23真空冷凍干燥技術(shù)概念原理操作流程及要點(diǎn)凍干食品的特點(diǎn)應(yīng)用結(jié)論真空冷凍干燥技術(shù)概念24真空冷凍干燥技術(shù)簡(jiǎn)稱凍干技術(shù)，是真空技術(shù)與冷凍技術(shù)相結(jié)合的新型干燥脫水技術(shù)。是將食品先凍結(jié)，然后在較高的真空度下，通過冰晶升華作用將水分出去而獲得干燥的方法。概念真空冷凍干燥技術(shù)簡(jiǎn)稱凍干技術(shù)，是真空技術(shù)與冷凍技術(shù)相結(jié)合的新25

它包含真空、制冷、流體、生物工程、傳熱傳質(zhì)和自動(dòng)控制等方面知識(shí)。由于干燥過程實(shí)在低溫、真空狀態(tài)下進(jìn)行，物料中的水分直接從固態(tài)升華為氣態(tài)，因而可以最大限度地保持被干物料的色、香、味、形狀和營(yíng)養(yǎng)成分，而且復(fù)水性能好。應(yīng)用該技術(shù)的凍干產(chǎn)品能夠很好地吻合“綠色食品”、“保健食品”、“方便食品”三大食品的發(fā)展趨勢(shì)，因此凍干食品逐漸被人們關(guān)注和青睞。它包含真空、制冷、流體、生物工程、傳熱傳質(zhì)和自動(dòng)控制等方26

真空冷凍干燥基本原理是基于水的三種變化。水（H2O）有三種相態(tài)，即固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)，三相態(tài)既可以相互轉(zhuǎn)換也可以共存。三相點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度為0.0098℃，水蒸氣為610.5（4.58mmHg），在這樣的溫度和水蒸氣壓下，水、冰、水蒸氣三者可共存且相互平衡。只有在三相點(diǎn)以下，冰才能由固相直接轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀?，這個(gè)過程成為升華。在高真空狀態(tài)下，利用升華原理，使預(yù)先凍結(jié)的物料中的水分（不經(jīng)過冰的融化）直接以冰態(tài)升華為水蒸氣被除去，從而達(dá)到冷凍干燥的目的。原理真空冷凍干燥基本原理是基于水的三種變化。水（H2O）有三種27原料→前處理→預(yù)凍→真空脫水干燥→后處理流程原料→前處理→預(yù)凍→流程281.前處理

真空冷凍干燥食品的原料若按其組織形態(tài)來分，可分為固態(tài)食品和液態(tài)食品。對(duì)固態(tài)食品原料的預(yù)處理過程，包括選料、清洗、切分、燙漂和裝盤等。其目的是清除雜物，易升華干燥。液態(tài)原料一般采取真空低溫濃縮或冷凍濃縮的方法進(jìn)行預(yù)處理。1.前處理

真空冷凍干燥食品的原料若按其組織形態(tài)來分，可分為292.預(yù)凍物料首先要預(yù)凍，然后抽真空。預(yù)凍的溫度選擇應(yīng)低于物料的共熔點(diǎn)5℃左右。因隔板的溫度有所不同，需要有充分的預(yù)凍時(shí)間，從低于共熔點(diǎn)溫度算起，預(yù)凍時(shí)間約2小時(shí)。預(yù)凍的速度控制在每分鐘下降1~4℃為宜，過高過低都會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量，不同的物料的預(yù)凍速度由實(shí)驗(yàn)確定。2.預(yù)凍303.速凍速凍的目的是將食品內(nèi)的水分固化，并使凍干后產(chǎn)品與凍干前具有相同的形態(tài)，以防止在升華過程中由于抽真空而使其發(fā)生濃縮、起泡、收縮等不良現(xiàn)象的發(fā)生。凍結(jié)得越快，物品中結(jié)晶越小，對(duì)細(xì)胞的機(jī)械損壞作用也越小。凍結(jié)時(shí)間短，蛋白質(zhì)在凝聚和濃縮作用下，不會(huì)發(fā)生變質(zhì)。凍結(jié)終了溫度約為-30℃，使物料的中心溫度在共晶點(diǎn)以下（溶質(zhì)和水都凍結(jié)的狀態(tài)稱為共晶體，凍結(jié)溫度稱為共晶點(diǎn)）。3.速凍314.真空脫水干燥(1)升華干燥。凍結(jié)后的食品需迅速進(jìn)行真空升華干燥。食品在真空條件下吸熱，冰晶就會(huì)升華成水蒸氣而從食品表面逸出。升華過程是從食品表面開始逐漸向內(nèi)推移，在升華過程中，由于熱量不斷被升華熱帶走，要及時(shí)供給升華熱能，來維持升華溫度不變。(2)解析干燥。升華干燥后，食品中仍含有少部分的結(jié)合水，較牢固，所以必須提高溫度，才能達(dá)到產(chǎn)品所要求階段的水分含量。料溫由-20℃升到45℃左右，當(dāng)料溫與板層溫度趨于一致時(shí)，干燥過程即可結(jié)束。真空干燥時(shí)間約為8~9小時(shí)。此時(shí)水分含量減至3%，停止加熱。4.真空脫水干燥325.后處理當(dāng)倉(cāng)內(nèi)真空度恢復(fù)接近大氣壓時(shí)打開倉(cāng)門，開始出倉(cāng)，將已干燥的食品立即進(jìn)行檢查、稱重、包裝等。由于冷凍食品保持堅(jiān)硬，逸出的水分留下通道，凍干食品組織呈多孔狀，因此與氧氣接觸的機(jī)會(huì)增加，為防止其吸收大量水分和氧氣，可采用真空包裝或充氮包裝。為保持干制食品含水在5%以下，包裝內(nèi)應(yīng)放入干燥劑以吸附微量水分。包裝材料要求密閉性好，強(qiáng)度高，顏色深。5.后處理33物料干燥是在低溫下進(jìn)行（-40℃），且處于高真空狀態(tài)，因此，特別適用于熱敏性高和極易氧化的物料的干燥，可以保留新鮮物料色、香、味及營(yíng)養(yǎng)成份不損失；特點(diǎn):物料干燥是在低溫下進(jìn)行（-40℃），且處于高真空狀態(tài)，因此，34干燥制品不失原有的固體骨架結(jié)構(gòu)，保持物料原有的形態(tài)；凍干制品成海綿狀，無干縮，故復(fù)水性極好，比其它干燥方法產(chǎn)生的物料復(fù)水后更接近新鮮物料原形干燥制品不失原有的固體骨架結(jié)構(gòu)，保持物料原有的形態(tài)；35在升華過程中溶于水中的可溶性物質(zhì)就地析出，避免了一般干燥方法中因物料內(nèi)部水分向表面遷移而將無機(jī)鹽和營(yíng)養(yǎng)物攜帶到物料表面而造成表面硬化和營(yíng)養(yǎng)損失的現(xiàn)象；在升華過程中溶于水中的可溶性物質(zhì)就地析出，避免了一般干燥方法36凍干制品采取真空或充氮包裝及避光保存，可保持5年不變質(zhì)。由于質(zhì)量輕，可室溫貯運(yùn)銷售，對(duì)營(yíng)銷十分有利。與速凍制品相比，免除了運(yùn)輸儲(chǔ)存和銷售過程中小號(hào)很高的冷藏鏈。真空速凍干燥技術(shù)被國(guó)內(nèi)外認(rèn)為是生產(chǎn)高品質(zhì)制品的理想的加工方法。因此，凍干食品在國(guó)際市場(chǎng)的價(jià)格似乎熱風(fēng)干燥食品的4~6倍，是速凍食品的7~8倍。凍干制品采取真空或充氮包裝及避光保存，可保持5年不變質(zhì)。由于37

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38蔬菜類：如蘑菇、香菇、香椿、黃花菜、蘆筍、芹菜、青豆、荷蘭豆、豌豆、胡蘿卜、番茄、菜花、卷心菜、菠菜、洋蔥、辣椒、香菜、玉米等。水果類：荔枝、龍眼、香蕉、草莓、水蜜桃、櫻桃、蘋果、梨、桔子、哈密瓜、菠蘿等。水產(chǎn)類：魚翅、蝦仁、蟹肉、甲魚、魷魚、海參、干貝、海蜇、海帶、海菜等。禽肉類：豬肉、牛肉、蛇肉、羊肉、雞肉、兔肉、火腿等。方便食品類：碗仔面、盒裝便餐、嬰兒食品、旅游食品、老年食品、軍用食品、宇航食品等。飲品類：速溶咖啡、速溶茶等固體飲料，果汁、果茶、菜汁、保健茶、營(yíng)養(yǎng)茶、營(yíng)養(yǎng)沖劑、紅綠茶等。調(diào)味料類：蔥、姜、蒜、湯料、果醬、調(diào)料理、香料等。保健品類：人參、鹿茸、冬蟲夏草、天麻、當(dāng)歸、三七、首烏、山藥、蜂王漿、蜂蜜、花粉、鱉粉、甲魚、龜類等。食品工業(yè)原料類：蛋料、豆料、干果粉、植物蛋白等。其他類：動(dòng)物膠原蛋白、酶素、血清、菌種、生物制品等。廣泛應(yīng)用蔬菜類：如蘑菇、香菇、香椿、黃花菜、蘆筍、芹菜、青豆、荷蘭豆