真空冷冻干燥技术原理及其在食用菌加工方面的应用

真空冷冻干燥技术原理及其在食用菌加工方面的应用

郑秀莲

(福建省三明真菌研究所，三明365000)

摘要：介绍了真空冷冻干燥技术的原理、设备和干制品特点，以及食用菌真空冷冻干燥的加工要点，并对真空冷冻干燥技术在食用菌加工方面的应用前景进行了展望。

关键词：真空冷冻;升华干燥;食用菌加工;辐射加热

1真空冷冻干燥原理及干制品特点

1.1原理[1]

水的气态、液态和固态三相共存点，称为三相点。水的三相点压力为610.%5Pa，三相点温度为0.%0098r。在三相点以上冰需要转化为水，水再转化为气，其过程称为蒸发。只有在三相点压力线以下，冰才能由固相直接转变为气相，这个过程称为升华。因此，若想得到冻干食品，只能采用升华干燥，否则得到的是蒸发干燥食品。

1.2干制品特点

冻干食品干燥在一40℃一十55℃下进行，且处于高真空状态，因此，特别适用于热敏性高和极易氧化的食品。该技术不但不改变加工物品的物理结构，且加工物品的化学结构变化也很小，可以保留新鲜食品的色、香、味及营养成分，复水时，速度快，比其它干燥方法生产的食品更接近新鲜食品的风味。

冻干食品往往采用真空或充氮包装，避光保存，可保持5年不变质。与一般干燥的食品相比，保藏时间长一倍以上。

2真空冷冻干燥技术及工艺要点

2.1技术简介(2)

加工物品放人真空室里，置于两块加热板之间，利用低温激发远红外线，保证均匀干燥，加热板温度按干燥过程的加热曲线精确控制，选择的真空度要保证整个干燥过程中所有水分都以冰的形式凝住而不熔融。对于大多数菇类来说，选择66.661一133.322Pa的真空度和一25℃左右的升华温度较为合适。

真空冷冻干燥的工艺流程为：原料——品选——清洗——分切——冻结——升华干燥——真空包装——成品，其中冻结和升华干燥是加工的关键工序。

升华干燥由真空干燥装置进行。真空干燥装置的系统见图。

2.2工艺要点(3)

2.2.1前处理工序

前处理指食用菌的选料、清洗、切分、漂烫、杀菌、添加反应抑制剂和抗氧化剂。其目的是清除杂物，清除霉菌引起的变质，防止脂肪氧化及酵母引起的化学变化，使之易升华干燥。在前处理中应避免加热过度。在冷冻干燥过程中，组织结构厚而细密的菇，如香菇、猴头菌，其干燥速度慢，需要切片处理，可相对加速冷冻干燥速度;而组织结构疏松的菇，如竹荪、金针菇，冰晶界面后移快，不需切片处理，可直接冷冻干燥。只有把好前处理关，才能产出高品质的冻干食用菌食品。

2.2.2速冻

经过前处理的食用菌，需要冻结后再升华干燥，冻结温度必须低于食物中溶液的三相点温度。要速冻，冻结时间短，蛋白质处于凝聚和浓缩状态，冻结得越快，物品中结晶越小，对食用菌组织，尤其对毛细管，破坏就小。冻结可在升华干燥室中进行，批量大时，可采用专用速冻设备。

2.2.3升华干燥

冻结后的物品须迅速进行真空升华干燥，要求真空度很快达到升华压力，保持升华压力低于三相点压力。在升华过程中，由于物品中的热量不断被升华热带走，如不能及时供给升华热，物品的温度就不断降低。为此，在整个升华过程中，要供给升华热能来维持升华温度不变，几种食用菌冻干时干燥板温度及总干燥时间如表所示。

一般冷冻干燥多采用辐射加热方式，热量由上下两加热板以辐射形式传给物料，真空度压力低于0.61Kpa时，才能升华。

2.2.4包装

冻干食品的包装是很关键的，由于冻干食品是在低温低压下加工，所得到的冻干食品组织呈多孔状，表面组织比原来扩大100-150倍，与氧气接触的机会增加，所以恢复常压应在充溢氮气的环境中进行。粉碎、包装应在相对湿度30%一40%,25℃下进行。为保持干燥食品含水量在5%以下，包装袋内应放人干燥剂以吸附微量水分。包装材料以透气性差、强度高、颜色深的为好。

3.冻干设备现状及主要指标

据调查，国内可以生产大中型冻干机的有广州、深圳、杭州、上海、抚顺、兰州等地有ZDG一100%,%ZDG一60等型号;%可生产中小型冻干机的有武汉、天津、沈阳等地，有ZDG一40%,%ZDG一20等型号。从国内一般企业投资能力、操作水平、维修保养能力来看，国产设备还是能适应生产需要和发展的。现以ZDG一20型真空冷冻干燥一体机为例，将其主要技术指标介绍如下:干燥食品有效面积20时，板层块数12块，脱水能力200kg/批，搁板冻结温度一30℃，冷冻温度一60℃，真空度30一50Pa，加热温度12090，总功率65%Kw，制冷工质F13,F502，循环水10M3%/h，占地面积60，板层间有效距离80mm。

4冻干食用菌效益展望

冻干食品目前在欧、美、日本迅速流行，美国、日本冻干食品的比重达40%以上。由于冻干食品是采用现代脱水技术与工艺加工而成的集方便、保健、纯天然为一体的高品质绿色食品，因此，冻干食品价格在国际市场上是热风干燥食品的4-6倍，是速冻食品价格的7一8倍(4)。冻干产品主要可用于饮料、蔬菜、汤料、快餐食品、医药、保健品等领域(5)。冻干食用菌产品的生产刚刚起步，真空冷冻干燥食用菌对发展我国食用菌深加工，将其产品推向国际市场，将起到决定性的推动作用，具有较高的经济效益和社会效益。

参考文献

1天津轻工业学院.食品的干制方法.食品工艺学(下册).北京:轻工业出版社，1984.87.

2项敏，秦兆虎.冻干食品在食用菌深加工的应用.中国食用菌，1995,42.

3姜延舟，孙宏波.香菇真空冷冻干燥工艺的研究.中国食用菌，1998,(l):39-40

4孔凡真.食品真空冷冻干燥设备.食品工业科技，1998,(1):74.

5刘频等.保加利亚冷冻干燥技术和宇航食品的发展考察报告，食品工业科技，1994,(3):59-61.

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：原文发表于《食用菌学报》1999.6(3):43一45。