云顶yd2322com 0514-86166160
您的当前位置:行业资讯

冷冻真空干燥技术在食品加工应用中的关键问题

行业资讯

浏览:次 2017-05-31 13:04:59

冷冻真空干燥技术在食品加工应用中的关键问题 冷冻真空干燥技术在食品加工应用中的关键问题 冷冻真空干燥技术在食品加工利用中的关键问题真空冷冻干燥技术(vacuum freezing technology)是将物料预先冻结到共晶点温度以下,在1定的真空状态下,通过升华进程除去物料中水份的1种干燥方法,由制冷、供热和真空3大操作系统组成。由于利用真空冷冻干燥技术加工的食品保持了低温状态,避免了高温对食品的影响,能够最大限度的保持原料的营养、色泽、形态和风味,并且制品含水量低,复水性好,被1致认为是目前生产高品质食品的最好的干制方法。最近几年来,食品冷冻干燥技术被广泛的利用于食品、药品、保健品等行业,其中许多高值食品如刺参、人参、水蛭、扇贝等均探索使用真空冷冻干燥技术进行加工,从而有效提高了食品的质量和附加值。  但是利用真空冷冻干燥技术进行食品加工时,上海拓纷认为需要对几个关键问题加以关注,否则不但会直 冷冻真空干燥技术在食品加工利用中的关键问题
真空冷冻干燥技术(vacuum freezing technology)是将物dye300型数字式抗折抗压试验机料预先冻结到共晶点温塑料烟密度试验机度以下,在1定的真空状态下,通过升华进程除去物屏显式液压万能试验机料中水份的1种干燥方法,由制冷、供热和真空3大操作系统组成。由于利排水管外压试验机用真空冷冻干燥技术加工汽车内饰阻燃试验机的食品保持了低温状态,避免了高温对食品的影响,能够最大限度的保持原料的营养、色泽、形态和风味,并且制品含水量低,复水性好,被1致认为是目前生产高品质食品的最好的干制方法。最近几年来,食品冷冻干燥技术被广泛的利用于食品、药品、保健品等行业,其中许多高值食品如30t压力试验机刺参、人参、水蛭、扇贝等均探索使用真空冷冻干燥技术进行加工,从而有效提高了食品的质量和附加值。
  但是利用真空冷冻干燥技术进行食品加工时,上海拓纷认为需要对几个关键问题加以关注,否则不但会直接影响加工产品的质量,还可能致使能源浪费。文章根据目前国内外对真空冷冻干燥技术的研究热门问题及其研究进展进行了综述和探讨,并总结了真空冷冻干燥技术提高干燥速率、节能减排的工艺要求,为食品中利用真空冷冻干燥技术提供参考。
1、共晶点和共融点  共晶点和共熔点是冻干中需要斟酌的重要物性参数,直接影响冻干产品质量,因此,在展开食品真空冷冻干燥工艺之前,首先要清楚食品的共晶点和共融点,才能针对性的制定食品物料冻结的公道工艺参数,提高产品质量,缩短冻干时间,下降能耗。
  1.1、食品的共晶点
  食品的共晶点是指食品物料中的水份被全部冻结时物料的温度,在食品进行冷冻干燥加工前,需要对物料进行预冻,如果物料的冻结温度太低,会延长冻干时间,浪费能源;如果冻结温度设定太高,物料没有完全冻结,物料在生化进程中会造压扁试验机成局部沸腾和起泡现象,不能保证食品的水份除去,致使收缩、软化乃至崩解等变形现象,造成冻干产品表面硬化,产品质量降落。因此,在真空冷冻干燥工金属材料扭转强度试验机艺的预冻温度要根据物料共晶点设定,为保证食品冻结完全,食品原料预冻温度1般控制比其共晶点低5金属液压万能试验机~10℃为好。
  1.2、食品的共融点
  食品的共熔点是指已全部冻结成冰的食品因温度升高到冰晶开始熔化时的温度。食品的共熔点和共晶点是两个相反的变化进程,但是两个温度其实不重合,同1种食品物料的共晶点要比共熔点低,这是由于共晶点是食品中水份全金属热疲劳试验机部冻结时的温度,而共熔点是已全部冻结的物料开始熔化时的温度。通常在食品物料进行干燥时,加热温度不能高于物料的共融点温度,否则物料内部会产生气泡,出现熔化和干缩等现象,乃至不能保改性乳化沥青试验机证水份全部汽化除去,从而影响冻干产品的水份含量和质量。
  1.3、共晶、共融点的测定
  轮胎转鼓试验机食品物料的共晶点、共融点的准确丈量对优化食品冻干工艺,保证冻干食品的品质m2000摩擦磨损试验机、下降能耗具有重要意义。目前,食品物料的共晶点、共融点的丈量方法主要有低温显微镜直接视察法、电阻法、差示扫描量热法(DSC)、数学公式包装加持力试验机推算法等,其中利用最为广泛的是电阻法,它具有操作简单、稳定性好、丈量范围广泛等特点。
2、塌陷(崩解)温度  食品的塌陷温度也叫崩解温度,是指在冻干升华阶段,随着温度上升,产品失去刚性,开始变粘,产生类似塌方的崩解、融化或产生发泡现象耐臭氧吐霜试验机时的温度,冻干进程中产生塌陷会严重影响产品品质,因此需要在食品物料冻干进程中避免塌陷的产生,塌陷主要与产品工艺和物料本身性质有关。不同的纸张试验机冻干参数会对塌陷产生产生影响,例如手机滚筒试验机,左建国等利用冻干显微镜研究了溶液冷冻干燥进程中降温速率、升华压力、溶液质量分数对干燥层塌陷温度的影响,结果表明对10%的蔗糖/水2元溶液,降温速率对塌陷温度无明显的影响;而对10%叔丁醇/10%蔗糖/水3元溶液,塌陷温度随降温速率增大而显著下降;压力对塌陷温度影响不大;溶液质量分数不同,塌陷温度略有变化。但可以通过优化工艺减少塌陷产生,董会龙等探索了影响番木瓜冻干脆片塌陷的因素,cp100冲击碰幢试验机结果表明,漂烫预处理和硬化预处理可减缓冻干产品的塌陷程度,冷冻稳态加速度试验机速率对产品品质影响不大,但冷冻时间不足会造成冻干产品塌陷。
  塌陷温度也受食品物料本身的物理性质影响,有的食品崩解温度高于共晶点温度,进行冻干操作时要控制产品温度低于共晶点温度;有的食品的崩解温度低于共晶点温度,进行冻干操作时应以密切关注崩解温度。目前,塌陷温度丈量比较困难,需要借助冻干显微镜进行丈量。最近几年来,许多研究采取冻干保护剂的方式来避免产品的塌陷,以便到达节能和保护产品形态的目的,Hamoudi等优化了白地霉冻干保护剂的配方,曾小群等优化肯定了干酪乳杆菌冻干保护剂的最好配方。
3、干燥速率和干燥能耗  干燥速率和能耗决定着食品中利用真空冷冻干燥技术的本钱问题,通常情况下,物料的干燥速率和能耗有直接关系,干燥速率越快,耗时越短,耗能则越低。高能耗问题依然是真空冷冻干燥技术在食品中利用的瓶颈问题,目前,通过工艺优化的方法来提高食品干燥速率、下降能耗的方法主要有以下几种。
  3.1、控制适合的预冻速度
  对食品原料的预冻是冷冻干燥工艺的条件步骤,研究表明,快速预冻和慢速预冻对食品物料所需要的冻干时间有显著影响,快速预冻要比慢速预冻所需要的冻干时间长,这是由于食品进行快速预冻时产生的无釉砖耐磨试验机冰晶小,致密的冰晶对冰的升华起阻碍作用,而在慢速预冻时,食品中构成的冰晶大,冰晶之间具有较大缝隙,能够增进冰升华,但是冰晶越大对冻干产品品质影响也越大,特别是对1些生物制品进行冻干时,慢速预冻产生的大冰晶会破环细胞结构,如果对终产品要求不高,可以斟酌通过慢速预冻来提高冻干速率。
  3.2、调剂液态食品的浓度或改变固态食品的形状
  液态食品的冻干,需要充分斟酌溶液的浓度,如果浓度太高,则不利玻璃镜片抗弯试验机于水份的升华,如果浓度太低,虽然利于升华,但因含水多,则会耗时耗能造成浪费。朱虹等证剥离强度试验机明了胶原在浓度为1g/60mL时,胶原膜制备简单且稳定性好;王旭等研究了枣浆的冷冻干烟密度试验机燥工艺,结果显示枣浆的浓度在20%时最适合。利用冻干技术进行液态食品干燥时,要充分衡煤炭转鼓试验机量能耗与产品质量的关系,探索优化最好冻干浓度,进而提高冻干速率。
  固态食品进行冻干时,切片、粉碎是增大传热面积、提高冻干速率的最好方法。例如,彭帮柱等将猕猴桃进行切片冻干可以提高冻干速率;柳青等通过优化发现双孢菇切片厚度4mm时,产品形、色、鲜、香等性状良好,冻干时间显著缩短。目前市售的冻干产品如冻干苹果片、冻干草莓片、冻干柠檬片等,都采取了切片的方法。但是如果对固态食品形状要求严格,可以斟光缆扭转试验机酌对食品物料进行穿刺处理,通过穿刺孔通透性来增加传质,提高冻干速率。
  3.3、控制食品原料装盘量和厚度
  不同型号冻干机冷阱均有最大的捕水能力,如果装盘物料的水份超过了最大捕水量,就会造成产品不能到达1定的干燥程度,致使干燥失败;如果装盘物料过少,虽然会提高冻干速率,但会造成空间浪费,增加了产品本钱。因此,在冻干前要根据冷阱的捕水能力,肯定放入适合量的食品原料。在冷冻干燥装盘时,控制适当的物料厚度,可下降传热、传质阻力,提高干燥速率;张光杰等肯定了真空冷冻干落球冲击试验机自由冲击试验机燥生姜粉最好物料厚度2手机软压寿命试验机mm,产品得率、含水量及感官性能较好。在实际生产进程中,如果物料厚度太薄,装盘量就会自然减小,冻干速率提高同时却增加了单位冻干产品的本钱,因此,并不是物料的厚度越小越好,单位面积装载的食品原料,需要综合斟酌原料装盘量对干燥速率和本钱,根冲击疲劳试验机据冷阱捕水能力、物料性质、加热方式和干燥效力等而定。
  3.4、设定适当的真空度
  保持冷冻干燥时真空度的耗能约占冻干总耗能的26%,真空度越低,有益于能量传递,但却增加了水汽分散阻力从而耗能。实际冻干进程中,每种食品原料都存在1个最好的真空度,因此可使能耗降到最低。郭树国等在研究黄瓜真空冷冻干燥工艺发现真空度为60Pa比在50Pa和70Pa的效果都好,因此在升华干燥阶段要根据冷阱温度优化最好的真空度;冻干机的真空度受阱温度和真空泵性能决定,在升华干燥阶段,1般冷阱温度越低、真空度越高可增进水汽凝结,提高冻干速率,但高真空度对真空泵有特殊的要求,真空度太高,会增加保持真空能耗;当冻干工艺处于在解析干燥阶段则应逐步下降干燥室的真空度,来增进传热和传质,到达下降冻干能金刚石电缆负载燃烧试验机复合片冲击试验机耗的目的。
  3.5、控制隔板加热温度
  目前,大部份的真空冷冻干燥装备都安装了隔板加热装置,以提高物料升华所需要能量,段江莲等在研究梨枣冻干工艺时发现,搁板温度每提高10 ℃电池内部短路试验机,冻干时间就会缩短2.0h,可见提高搁板温度,可提高干燥速率。对搁板温度的控制包括控制冻结层和已干层的温度,组件破裂试验机对冻结层的温度应首先保证低于共融点条件下越高越好;对已干层的温度,在不出现因温度升高造成产品塌陷或变性现象的条件下,尽可能采取较高的隔板温度,在解析干燥阶段,应密切注意产品温度和隔板温度差别,保持隔板温度高于样品温度5 ℃左右,同时对小型冻干机要想法下降控制热量辐射的影响,搁板温度要缓慢升高,但1般不高于70℃,对1些活性生物制品则应当1直保持更低的隔品鉴富士达鞍座疲劳试验机板温度。
4、组合冷冻干燥技术发展  4.1、微波真空冷冻干燥技术
  最近几年来,研究者使用微波辐射作为热传方式,将高效的微波辐射加热技术和真空冷冻干燥技术相结合建立了微波真空冷冻干燥技术,主要利用微波辐射处于冻结状态的被干燥物料,将电磁能转化为物料中水份升华所需要的热能。江南京大学学研制出了微波冷冻干燥机器和工艺,利用微波真空冷冻干燥技术处理食品脱水完全,空调管件水压试验机可有效保持食品的品质,干燥速率提高4~20倍,Ma等通过实验也证明了这1点,他们采取微波加热13mm厚的牛排,干燥时间只需4~6h,而用传导的方式加热时,干燥时间达11~13h。但缺点是装电线弯折摇摆试验机备本钱高,主要利用于高值食品中,大范围利用仍处于研究阶段。
  4.2杯突薄板试验机、喷雾冷冻干燥技术
  喷雾干燥和冷冻干燥结合起来,构成了新的喷雾冷冻干燥技术,最早报导于欧洲专利中,该方法通过采取把待干燥的物料直接喷入液氮中,依托液氮极低的温度使得雾滴迅速在液氮中构成冰粉,然后再在真空冷冻干燥中完成对产品的干燥。喷雾冷冻干燥技术主要利用于制造粉末状的药物和食品中,该技术能显著缩短冻干时间,黄立新等利用该技术对奶粉进行了干燥,时间从48h缩短到10h。
  4.3、冷冻干燥与热风干燥联合
  在充分斟酌能耗和产品品质的同时,许多研究者开始探索采取联合干燥的方式对食品物料进行干石子冲击试验机燥,其中将传统的热风干燥和冷冻干燥技术联合就是其中1个方法。徐艳阳等用真空冷冻干燥技术与热风干燥技术联合鞋带耐电子拉伸试验机磨试验机进行毛竹笋干制,结果表高低温万能材料试验机明,联合干燥方式比单1的冷冻干燥能耗减少约41.0%。其中先热风再冻干的产品整体质量差,先冻干后再热风干燥却能取得品质较佳的产品,说明冷冻干燥技术在保持产品形状、保持产品品质方面具有优越性。黄娇丽等研究真空冷冻与热风联合干燥腌制调味高菜,联合干燥方法比单纯冻干节省能耗约22%,且产品水份和复水性能均到达了要求。
  4.4、冻干与真空微波干燥联合
  真空微波结合了真空和微波干燥的优点,使食品原料能快速被干燥,但其过快的干燥速度会使果蔬切片等产生较大的变形,影响产品的外观品质,研究者将冻干和真空微波干燥联合起来,扬长避短,可提高产品品质,下降能耗。宋芸等采取冷冻干燥与微波真空联合的方法生产脱水果蔬,结果发现,产品品质在色泽、营养成份和复水性能等方面都接近冻干产品,且脱水胡萝卜片能耗下降56%,脱水苹果片能耗下降20%。钱革兰等利用真空微波和冷冻干燥组合来下降胡萝卜片的干燥能耗,发现两种组合干燥工艺比单纯冻干节能47.0%和54.2%,干燥时间可缩短1半。
5、展望  冻干食品因其最大限度保持了食品营养、水份含量低等优点会遭到更多消费者的关注,但是在利用真空冷冻干燥技术进行食品加工时,应重视产品品质和能耗问题,通过改良加工工艺、采取干燥组合联合等方法来提高产品品质、下降包装袋跌落试验机生产本钱是未来的真空冷冻干燥技术在食品中的重要发展方向
文章编辑:冰箱运输振动试验机上海拓纷机械装备有限企业{搜索企业名便可找到大家}
关css44100试验机键词:[冻干机] [实验室冻干机][生产型冻干机][冷水机][小型冷水机][工业水冷机][实验室冷水机][制冰机][超低温冰箱]
冷冻真空干燥技术在食品加工应用中的关键问题
XML 地图 | Sitemap 地图