第三章 食品冷凍新技術(shù)

第一節(jié)冷凍干燥技術(shù)一、冷凍干燥原理二、冷凍干燥的裝置系統(tǒng)三、冷凍干燥的主要設(shè)備四、冷凍干燥裝置的型式五、冷凍干燥技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用冷凍干燥：使含水物質(zhì)溫度降至冰點(diǎn)以下，再使由水凝固的冰在較高真空度下直接升華而除去的干燥方法。冷凍干燥具有如下特點(diǎn)：（1）冷凍干燥在低壓低溫下進(jìn)行，可以保留新鮮食品的色、香、味及維生素C等營養(yǎng)物質(zhì)，特別適用于熱敏性食品以及易氧化食品的干燥；（2）由于物料中水分存在的空間在水分升華以后基本維持不變，故干燥后制品不失原有的固體框架結(jié)構(gòu)，保持原有的形狀；二、冷凍干燥的裝置系統(tǒng)

從裝置的結(jié)構(gòu)技術(shù)特征來分，冷凍干燥裝置大致可分為：制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)等。從其使用目的來分，可分為預(yù)凍系統(tǒng)、蒸汽和不凝結(jié)氣體排除系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)以及物料預(yù)處理系統(tǒng)等。

這些系統(tǒng)一般以冷凍干燥箱體為核心連接在一起，有些就是干燥箱內(nèi)的結(jié)構(gòu)組成，如加熱板、制冷板和水汽凝結(jié)器。預(yù)凍系統(tǒng)既可以和干燥箱結(jié)合在一起，也可以分開設(shè)置，預(yù)凍過程甚至可獨(dú)立于冷凍干燥機(jī)的主機(jī)。冷凍干燥設(shè)備組成示意圖三、冷凍干燥的主要設(shè)備1.干燥箱2.水汽凝結(jié)器3.凍結(jié)裝置4.加熱裝置

四、冷凍干燥裝置的型式1.間歇式冷凍干燥裝置2.連續(xù)式冷凍干燥裝置3.多箱間歇式和隧道式冷凍干燥裝置

真空冷凍干燥機(jī)1．間歇式冷凍干燥裝置

1—干燥箱2—冷阱3—真空泵4—制冷壓縮機(jī)5—冷凝器6—熱交換器7—冷阱進(jìn)口閥8—膨脹閥1.間歇式冷凍干燥裝置優(yōu)點(diǎn):適應(yīng)多品種小產(chǎn)量的生產(chǎn)，特別是季節(jié)性強(qiáng)的食品；單機(jī)操作；便于設(shè)備的加工制造和維修保養(yǎng)；便于控制物料干燥時(shí)不同階段的加熱溫度和真空度的要求。缺點(diǎn):設(shè)備利用率較低增加了設(shè)備投資費(fèi)用和操作費(fèi)用2.連續(xù)式冷凍干燥裝置優(yōu)點(diǎn):處理能力大，適合于單品種生產(chǎn)；設(shè)備利用率高；便于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化；勞動(dòng)強(qiáng)度低。缺點(diǎn):不適用于多品種小批量的生產(chǎn)；在干燥的不同階段，雖可控制在不同的溫度下進(jìn)行，但不能控制在不同的真空度下進(jìn)行；設(shè)備復(fù)雜、龐大，制造精度要求高，且投資費(fèi)用大。五、冷凍干燥技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用1.冷凍干燥技術(shù)在咖啡、茶加工中的應(yīng)用2.冷凍干燥技術(shù)在肉類加工中的應(yīng)用3.冷凍干燥技術(shù)在水果加工中的應(yīng)用4.冷凍干燥技術(shù)在蔬菜加工中的應(yīng)用

第二節(jié)冷凍濃縮技術(shù)一、冷凍濃縮原理二、冷凍濃縮裝置的構(gòu)成三、冷凍濃縮制造系統(tǒng)V－水蒸汽；A－芳香物；C－濃縮液；I－惰性氣體；1－真空結(jié)晶器；2－冷凝器；3－干式真空泵；4－濕式真空泵；5－吸收器Ⅱ；6－吸收器Ⅰ；7－冰晶分離器1.結(jié)晶裝置直接冷卻式：可利用水分部分蒸發(fā)的方法，也可利用輔助冷媒（如丁烷）蒸發(fā)的方法。間接冷卻式：分為內(nèi)冷式和外冷式兩種，是利用間壁將冷媒與被加工料液隔開的方法。內(nèi)冷式結(jié)晶器產(chǎn)生固化懸浮液的結(jié)晶器產(chǎn)生可泵送的漿液的結(jié)晶器有三種主要型式。外冷式結(jié)晶器三、冷凍濃縮裝置系統(tǒng)對于不同的物料，冷凍濃縮的裝置系統(tǒng)及操作條件也不相同，大致可分為兩類：單級冷凍濃縮和多級冷凍濃縮方式。多級冷凍濃縮方式在制品品質(zhì)及回收率方面優(yōu)于單級冷凍濃縮方式。三級冷凍濃縮裝置單效循環(huán)真空濃縮罐6.食品快速凍結(jié)的優(yōu)點(diǎn)避免在細(xì)胞之間生成過大的冰晶體；減少細(xì)胞內(nèi)水分外析，解凍時(shí)汁液流失少；濃縮的危害性下降到最低程度；有利于抑制微生物的增長及其生化反應(yīng)；有利于提高設(shè)備的利用率和生產(chǎn)的連續(xù)性。1.構(gòu)成：物料傳送系統(tǒng)、冷風(fēng)系統(tǒng)、沖霜系統(tǒng)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、進(jìn)料機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)等。三、流化速凍裝置分類依據(jù)形式物料傳送形式帶式（單層、多層）、振動(dòng)式（往復(fù)式、直線式）、斜槽式流態(tài)化程度半流化、全流化凍結(jié)區(qū)段一段、二段流化速凍裝置的分類四、流化速凍技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用可以用來凍結(jié)各種食品，但應(yīng)用最多的事果蔬類產(chǎn)品，尤其是蔬菜類產(chǎn)品。適宜流態(tài)化單體快速凍結(jié)的蔬菜：果菜類：青刀豆、豇豆、豌豆、嫩蠶豆、茄子、番茄、青椒、辣椒、黃瓜、西葫蘆、絲瓜和南瓜等；葉菜類：菠菜、芹菜、韭菜、蒜薹、小白菜、油菜和香菜等；莖菜類：馬鈴薯、蘆筍、萵筍、芋頭、冬筍和香椿等；根菜類：胡蘿卜、山藥等；花菜類：菜花等；食用菌類：鮮蘑菇、香