真空冷凍干燥技術(shù)原理及其在食用菌加工方面的應(yīng)用
鄭秀蓮
(福建省三明真菌研究所，三明365000)
摘要：介紹了真空冷凍干燥技術(shù)的原理、設(shè)備和干制品特點(diǎn)，以及食用菌真空冷凍干燥的加工要點(diǎn)，并對(duì)真空冷凍干燥技術(shù)在食用菌加工方面的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞：真空冷凍;升華干燥 食用菌加工;輻射加熱
1真空冷凍干燥原理及干制品特點(diǎn)
1.1原理[1]
水的氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)三相共存點(diǎn)，稱(chēng)為三相點(diǎn)。水的三相點(diǎn)壓力為610.%5Pa，三相點(diǎn)溫度為0.%0098r。在三相點(diǎn)以上冰需要轉(zhuǎn)化為水，水再轉(zhuǎn)化為氣，其過(guò)程稱(chēng)為蒸發(fā)。只有在三相點(diǎn)壓力線以下，冰才能由固相直接轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀啵@個(gè)過(guò)程稱(chēng)為升華。因此，若想得到凍干食品，只能采用升華干燥，否則得到的是蒸發(fā)干燥食品。
1.2干制品特點(diǎn)
凍干食品干燥在一40℃一十55℃下進(jìn)行，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食品。該技術(shù)不但不改變加工物品的物理結(jié)構(gòu)，且加工物品的化學(xué)結(jié)構(gòu)變化也很小，可以保留新鮮食品的色、香、味及營(yíng)養(yǎng)成分，復(fù)水時(shí)，速度快，比其它干燥方法生產(chǎn)的食品更接近新鮮食品的風(fēng)味。
凍干食品往往采用真空或充氮包裝，避光保存，可保持5年不變質(zhì)。與一般干燥的食品相比，保藏時(shí)間長(zhǎng)一倍以上。
2真空冷凍干燥技術(shù)及工藝要點(diǎn)
2.1技術(shù)簡(jiǎn)介(2)
加工物品放人真空室里，置于兩塊加熱板之間，利用低溫激發(fā)遠(yuǎn)紅外線，保證均勻干燥，加熱板溫度按干燥過(guò)程的加熱曲線精確控制，選擇的真空度要保證整個(gè)干燥過(guò)程中所有水分都以冰的形式凝住而不熔融。對(duì)于大多數(shù)菇類(lèi)來(lái)說(shuō)，選擇66.661一133.322Pa的真空度和一25℃左右的升華溫度較為合適。
真空冷凍干燥的工藝流程為：原料——品選——清洗——分切——凍結(jié)——升華干燥——真空包裝——成品，其中凍結(jié)和升華干燥是加工的關(guān)鍵工序。
升華干燥由真空干燥裝置進(jìn)行。真空干燥裝置的系統(tǒng)見(jiàn)圖。
2.2工藝要點(diǎn)(3)
2.2.1前處理工序
前處理指食用菌的選料、清洗、切分、漂燙、殺菌、添加反應(yīng)抑制劑和抗氧化劑。其目的是清除雜物，清除霉菌引起的變質(zhì)，防止脂肪氧化及酵母引起的化學(xué)變化，使之易升華干燥。在前處理中應(yīng)避免加熱過(guò)度。在冷凍干燥過(guò)程中，組織結(jié)構(gòu)厚而細(xì)密的菇，如香菇、猴頭菌，其干燥速度慢，需要切片處理，可相對(duì)加速冷凍干燥速度;而組織結(jié)構(gòu)疏松的菇，如竹蓀、金針菇，冰晶界面后移快，不需切片處理，可直接冷凍干燥。只有把好前處理關(guān)，才能產(chǎn)出高品質(zhì)的凍干食用菌食品。
2.2.2速凍
經(jīng)過(guò)前處理的食用菌，需要凍結(jié)后再升華干燥，凍結(jié)溫度必須低于食物中溶液的三相點(diǎn)溫度。要速凍，凍結(jié)時(shí)間短，蛋白質(zhì)處于凝聚和濃縮狀態(tài)，凍結(jié)得越快，物品中結(jié)晶越小，對(duì)食用菌組織，尤其對(duì)毛細(xì)管，破壞就小。凍結(jié)可在升華干燥室中進(jìn)行，批量大時(shí)，可采用專(zhuān)用速凍設(shè)備。
2.2.3升華干燥
凍結(jié)后的物品須迅速進(jìn)行真空升華干燥，要求真空度很快達(dá)到升華壓力，保持升華壓力低于三相點(diǎn)壓力。在升華過(guò)程中，由于物品中的熱量不斷被升華熱帶走，如不能及時(shí)供給升華熱，物品的溫度就不斷降低。為此，在整個(gè)升華過(guò)程中，要供給升華熱能來(lái)維持升華溫度不變，幾種食用菌凍干時(shí)干燥板溫度及總干燥時(shí)間如表所示。
一般冷凍干燥多采用輻射加熱方式，熱量由上下兩加熱板以輻射形式傳給物料，真空度壓力低于0.61Kpa時(shí)，才能升華。
2.2.4包裝
凍干食品的包裝是很關(guān)鍵的，由于凍干食品是在低溫低壓下加工，所得到的凍干食品組織呈多孔狀，表面組織比原來(lái)擴(kuò)大100-150倍，與氧氣接觸的機(jī)會(huì)增加，所以恢復(fù)常壓應(yīng)在充溢氮?dú)獾沫h(huán)境中進(jìn)行。粉碎、包裝應(yīng)在相對(duì)濕度30%一40%,25℃下進(jìn)行。為保持干燥食品含水量在5%以下，包裝袋內(nèi)應(yīng)放人干燥劑以吸附微量水分。包裝材料以透氣性差、強(qiáng)度高、顏色深的為好。
3.凍干設(shè)備現(xiàn)狀及主要指標(biāo)
據(jù)調(diào)查，國(guó)內(nèi)可以生產(chǎn)大中型凍干機(jī)的有廣州、深圳、杭州、上海、撫順、蘭州等地有ZDG一100%,%ZDG一60等型號(hào);%可生產(chǎn)中小型凍干機(jī)的有武漢、天津、沈陽(yáng)等地，有ZDG一40%,%ZDG一20等型號(hào)。從國(guó)內(nèi)一般企業(yè)投資能力、操作水平、維修保養(yǎng)能力來(lái)看，國(guó)產(chǎn)設(shè)備還是能適應(yīng)生產(chǎn)需要和發(fā)展的。現(xiàn)以ZDG一20型真空冷凍干燥一體機(jī)為例，將其主要技術(shù)指標(biāo)介紹如下:干燥食品有效面積20時(shí)，板層塊數(shù)12塊，脫水能力200kg/批，擱板凍結(jié)溫度一30℃，冷凍溫度一60℃，真空度30一50Pa，加熱溫度12090，總功率65%Kw，制冷工質(zhì)F13,F502，循環(huán)水10M3%/h，占地面積60，板層間有效距離80mm。
4凍干食用菌效益展望
凍干食品目前在歐、美、日本迅速流行，美國(guó)、日本凍干食品的比重達(dá)40%以上。由于凍干食品是采用現(xiàn)代脫水技術(shù)與工藝加工而成的集方便、保健、純天然為一體的高品質(zhì)綠色食品，因此，凍干食品價(jià)格在國(guó)際市場(chǎng)上是熱風(fēng)干燥食品的4-6倍，是速凍食品價(jià)格的7一8倍(4)。凍干產(chǎn)品主要可用于飲料、蔬菜、湯料、快餐食品、醫(yī)藥、保健品等領(lǐng)域(5)。凍干食用菌產(chǎn)品的生產(chǎn)剛剛起步，真空冷凍干燥食用菌對(duì)發(fā)展我國(guó)食用菌深加工，將其產(chǎn)品推向國(guó)際市場(chǎng)，將起到?jīng)Q定性的推動(dòng)作用，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)
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The Principle of Vacuum Cold Drying Technique and
Its Application in Edible Mushroom Processing
Zhen Xiulian
(Sanming Mycological Institute,Fujian, Sanming 365000)
Abstract:The principle of vacuum cold drying technique(VCDT)，the required equipments%for VCDT,the characteristics of dried products as well as the main points of VCDT of mush-rooms were described in detail in this paper.And the prospect of VCDT application in edible mushroom processing was also reviewed.
Key words: Vacuum cold;Sublimation drying; Edible mushroom processing;Radiation heating
注：原文發(fā)表于《食用菌學(xué)報(bào)》1999.6(3):43一45。
