真空冷冻干燥食品

真空冷冻干燥的食品

真空冷冻干燥食品（FD食品）是真空冷冻干燥的食品，技术起始于20世纪初期。20世纪40年代，FD技术首先由俄罗斯科学家在实验室进行试验并获得成功。

发展历史

真空冷冻干燥（Freeze Dried，简称FD）技术起始于20世纪初期。20世纪40年代，FD技术首先由俄罗斯科学家在实验室进行试验并获得成功。

在二战期间，利用FD技术把血浆脱水，使其轻便且易携带，需要时注入生理盐水，便可把细胞激活。二战结束后，FD技术被用于医药、生物、航天、航空事业；20世纪60年代，美国将应用该技术生产的冻干食品作为宇航员的太空食品；20世纪70年代，随着工业化进程的加快，日本消化吸收了美国的FD科技成果，并对其进行深入研究，使FD技术及其设备在食品加工领域的应用取得了进一步的发展，从此，FD产品及设备进入了工业化生产时代，主要用于医药、饮料、食品，以及对农副产品的低温脱水干燥；中国在解放前就已经开始使用冷冻干燥法制造疫苗，但数量极少，解放后中国的冷冻干燥事业得到了迅速发展，1952年起开始在兽医界应用，并在国内制造了一大批大、中型冷冻干燥机，中国所有的省、市、自治区均有不同型号的冷冻干燥机。

技术原理

自然界中，水有3种物理形态：固相、液相和气相。当压力降到646.6 Pa，温度低于0℃以下时，水即由固态冰不经过液相，直接升华为水气。FD食品就是利用升华原理，将含有水分的物料在预备冻结后，置于真空罐中，通过热媒辐射加热，将物料脱水干燥。

FD技术在不破坏物质原有物理化学结构的基础上，通过升华将物质脱水干燥，能够在很大程度上使一些对热敏感且易挥发损失的成分得到保存，所以，经FD技术处理过的食品，内在营养成分的保存率可达到96%以上，而且食物含有的极轻芳香油也会被保留在食物的表面而不损失。与经过加热处理而脱水的食品相比，FD产品的最大优点就是能够保持食物原有的外形、颜色、营养成分基本不变，有时甚至会使一些产品的味道和香味得到增强，改善了食品的风味，增加了食品的适口性，而且FD产品不需要冷藏就可以长期保存。

生产工艺

生产工艺过程

下面以FD大蒜粉的生产工艺为例，简述FD产品的一般生产工艺过程。

大蒜是百合科葱属植物，广泛分布于世界各地，中国也有普遍种植，大蒜是深受国人喜欢的香辛类蔬菜之一，具有较高的营养价值，其中，所含的Ge和Se是人体抗肿瘤不可缺少的元素。大蒜中的一种配糖体，能有效消除血管上沉积的脂肪，具有降血脂和抗血管硬化的作用。大蒜中主要的功能性成分蒜素是一种广谱抗生素，对多种细菌和真菌都有杀灭作用，但是大蒜素的性质极不稳定，遇热易被破坏，遇碱易失效。在0-50℃下，温度越高，其含量的下降越快；在0℃以下，大蒜素含量下降平缓，pH值为3.0-5.0时最为稳定。综合考虑大蒜的性质，为了能较大程度地保留大蒜中的有效成分，通过冷冻干燥，即FD技术处理大蒜是一种效果较好的方法。

工艺过程

大蒜一凉水清洗一凉水浸泡一搓去外皮一切片一酸浸泡一沥水一装盘一预冻一真空干燥一出料一粗粉碎—包装一产品。

工艺参数

大蒜切片的厚度为1.5-2.0 mm，装盘厚度在1 cm左右，预冻温度应低于共晶点5-8℃，后期处理在25℃以下进行，以免大蒜粉吸湿膨胀发黏，影响产品品质。

冷冻干燥过程

冷冻干燥过程通常分为升华干燥和解析干燥2个干燥阶段。升华阶段由于水分较多，一般取最大加热功率，当物料上部温度达到加热板温度时，该阶段终止。在解析干燥阶段，由于升华结束，真空度有一定提高，所以应当控制加热功率，即降低加热板温度，保证干食品的温度低于最高允许温度，该阶段以物料达到设定值为终点，合理设置升华、解析干燥的时间是保证产品品质和节能的重要方面。

大蒜粉的最佳冷冻干燥过程

预冻至-35℃，待加热板升温到60℃以后，保持8.5 h，再降温至40℃，保持4-5 h，全过程保持最高真空度。试验证明，如大蒜这种经加热处理而极易被破坏营养成分的食品，最适合用FD技术进行加工。

技术应用

产品类型

蔬菜类

香菜、卷心菜、香葱、青葱、菠菜、子苏、山药、西兰花、胡萝卜、甘薯等。

调味类

各种蔬菜鸡蛋汤块、各种海鲜汤块、果酱、汤料等。

水果类

香蕉、草莓、菠萝、苹果、荔枝、龙眼、梨等。

肉类

叉烧肉、牛肉、羊肉、虾仁、甲鱼、鱿鱼等。

食品类

方便面、方便粥、即食兰州拉面、即食羊肉泡馍、即食馄饨、军用食品、宠物食品等。

微粒类

蒜粉胶囊、婴儿奶粉、冰淇淋粉、各种水果粉等。

菌类

松茸、蘑菇、银耳、香茹等。

菌种保藏

例如，嗜酸乳杆菌具有保健作用，近年来关于这方面的研究越来越多。活菌剂在消费之前应当维持较高的活菌水平，而当前的许多产品都不能有效防止活菌数的衰减，如何提高活菌量并延长活菌保藏期，已成为研究开发活菌制剂产品的技术关键。通过FD技术生产活菌制剂是多种保藏方法中较为理想的一种。

脱水蔬菜

脱水蔬菜是国际上比较流行的畅销食品，是将鲜菜(含水率80%-95%)加工成干品（含水率达5%~8%）以达到高度保鲜（保营养成分70%，保色70%，还可保持其风味及良好的适口性）和方便贮藏与运输的精制菜。

脱水蔬菜的加工方法有常压热风干燥、真空干燥及真空冷冻干燥法3种。其中，常压热风干燥法较为多用，但其干制品的质量（保鲜度及复水性）远不如真空干燥和真空冷冻干燥，而且随着人们生活水平的提高，消费者对食品的营养性及方便性提出了更高的要求，所以，FD技术已经逐渐被人们了解和认可，在未来的脱水蔬菜加工中，FD技术有逐渐取代常压热风干燥的趋势。

FD汤块

FD汤块也是方便食品中一支不可低估的新生力量。在方便食品行列中，方便面占据了市场的大部分份额，它以方便性吸引着各个阶层的消费者。但是，方便面的营养性却远不如它的方便性，这让许多人在享受方便之余，想到了它在营养方面的缺陷。FD汤块既可单独成为一种方便食品，也可以与方便面一起搭配食用。FD汤块是将鲜汤通过FD技术制成的一种方便汤块，食用时只需加入适量的热水，即可得到营养丰富的美味鲜汤。FD汤块中含有蔬菜、鸡蛋、瘦肉、粉丝等，比方便面的营养丰富多了，可以作为早餐，还可以作为午餐和晚餐的配餐，既营养又方便，特别适合儿童和老年人食用。因为其质轻且方便贮运，更适合外出旅游时食用，携带方便、即冲即食、营养全面，是方便食品中正在日益发展壮大的一类食品。FD方便面也出现在市场上，它一改中国传统方便面的油炸工艺，采用FD技术对面条进行脱水干燥，既避免了因为油炸而带来的对营养的破坏和损失，又保留了面条的原汁原味，可以说是一种绿色食品，方便面面条不经过油炸，保质期相对延长，复水性也较好，一上市就受到消费者的广泛关注。

FD牛奶

牛奶是我们家庭生活中非常重要的营养食品，可为人体提供丰富的钙质和蛋白质，但考虑到牛奶保质期短及运输困难等问题，中国一些FD厂家开始了对FD牛奶的研究。经过多年努力，FD牛奶也已成为一个大胆的尝试。FD牛奶是将250 mL的液态奶制成1个樟脑球大小的奶球，这种奶球经过开水冲泡复原后，即可得到1杯奶香醇厚的鲜牛奶。据悉，世界上仅有法国涉足这一发明，还处在试验阶段。

干制海鲜

海参属于低脂肪、高蛋白食物，营养价值极高，但普通的干制方法使海参的复水性受到一定的限制，而且使海参的营养成分也有一定的损失，而通过FD技术处理后，就可将海参的营养成分几乎全部保留下来，食用后可最大程度地被人体吸收，达到其他方法干制海参所无法比拟的效果。已经有的FD海鲜类产品有FD海参、FD鱿鱼和FD蛤蜊等。

发展现状

以上介绍的是中国市场上出现的具有代表性的FD产品，但就全国范围来讲，中国的FD产业还处于发展初期，全国的FD设备装料面积仅有18 000 m2左右，全年FD食品的总产量仅为1.5×104 t。从装料面积来说，中国只相当于日本20世纪80年代初的水平；从产量来说，中国只相当于美国20世纪60年代中期水平 [lo]，这与中国资源丰富又是人口大国的现状极不相符，这也从一个侧面反映了中国食品业与发达国家的差距。随着中国经济的逐年增长，国民生活水平的日益提高，人们将不再满足于传统的脱水干燥食品，所以FD技术将有极大的发展空间。据专家预测，到2010年，中国仅高档方便面辅料一项，约需FD食品4x 104 t，加上各种快餐配料、汤料、饮料等，每年FD食品的消费量将超过10×104 tlul。而且，中国现有FD产品的98%都是出口外销，国内FD产业还主要靠国际市场的拉动。美国、日本、欧洲地区等的FD食品消费大国对FD产品的需求量越来越大，到中国求购FD产品的外商络绎不绝，对FD产品在国际市场仍处于供不应求的状况。所以就市场而言，无论是国内市场还是国际市场，FD产业都拥有着极其广阔的、亟待开拓的发展空间。

据了解，每生产1 kgFD草莓就可赚取7美元外汇，相当于出口l台彩电；生产1 tFD蔬菜的利润高于热风干燥产品5倍以上。可见，FD产品有着很大的经济效益，是一项前景看好的出口创汇项目。一些发达国家鉴于本国农产品加工成本高，制造业纷纷转向中国，所以我们应抓住机遇，积极采取合资、合作或自行投资等方式，扩大FD食品的生产规模，推动中国FD加工产业的快速发展。中国已有多家食品加工企业在FD技术的运用中取得了可喜成绩，其中值得关注的是山东远洋食品公司，其董事长宋述孝在3年的时间内，获得15项发明专利，在FD食品加工领域取得了突破性进展。由他发明的即冲即食馄饨，攻克了日本科研人员多年来不曾解决的难题。此外，脱水葡萄、冻干海参也在FD技术下填补了国际市场的空白。

中国有着丰富的农牧产品资源，但中国的农牧产品一直徘徊在原产品或初级加工阶段，技术含量偏低，而FD产业正是一项技术含量高，附加值高的新兴产业，适合中国资源丰富、人口众多、农牧产品加工技术含量低的现状。在果蔬生产基地大力发展FD产业，既可消化当地的农产品资源，又可赚取可观的外汇，同时解决了中国农业人口的就业问题，使农民收入逐年增加，生活水平快速提高。FD食品的生产成本相对低廉，只要使用相适合的FD设备及控制好FD生产的最适条件，就可生产出优质的FD产品，且FD产品利润大、风险小，是值得提倡和大力扶持的创汇项目，有着巨大的发展潜力和发展空间。

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