“神六”上天,掀起了一股宇航熱。從電視畫面上觀察宇航員就餐情況,但見一顆食品從倉空間中“飄”入宇航員口中。宇航員在太空中吃什么,人們對此頗感興趣。前不久,在由大連海晏堂生物有限公司舉辦的“首屆大連海參文化節”上展出了凍干活海參、凍干即食海參、凍干活鮑魚、凍干活扇貝、凍干蘋果片、凍干桃子等宇航食品,令各地游客大開眼界。500克鮮蘋果經凍干處理,僅剩10克,嚼之像餅干一樣香脆,復水后便恢復到新鮮蘋果狀態,在色澤、味道、香氣及營養上均與新鮮蘋果無異。參與者在品嘗以后,無不夸贊高科技的神奇。
凍干的科技方法全稱為“凍結干燥”(FreezeDry),亦稱“冷凍升華干燥”,是在高真空條件下,使被干燥的物料中的水分凍結成細小冰晶,然后不經液態而直接升華為氣態的一種干燥方法。最早應用于血液制品、疫苗等醫藥方面。1930年Frosdort首先開始進行食品凍干研究,并取得進展,撰文闡述了凍干在食品和其它疏松材料方面應用的前景。其后歐美及日本等國相繼建立了凍干食品加工廠。隨著科學技術的進步,如今凍干設備已實現了電腦化、連續化,物料干燥面積也不斷擴大。凍干技術除應用于宇航、軍隊、航海、登山等方面外,也逐漸普及到一般民眾。凍干產品除果蔬外,還涉及肉類、水產品、飲料等。有資料表明,目前日本年產凍干產品700萬噸,居首位,美國為500萬噸。在發達國家,凍干食品已占整個方便、休閑食品的70%以上。我國在這方面起步較晚,上世紀60年代末在京、滬等地進行了凍干實驗,70年代在滬、粵等地建立了頗具規模的凍干食品廠。由于設備投資及能源消耗巨大,生產一直不景氣,直至1985年,無奈紛紛下馬。隨著人民生活水平的提高及凍干技術的成熟,近年來凍干食品生產又復蘇了。本世紀初,大連海晏堂生物有限公司率先從國外引進超低溫凍干設備及超微氣流粉體設備,短短數年間,研究并開發出海參、膠囊、凍干活海參、凍干干貝、凍干水果、凍干蔬菜等100多個產品。
凍干的原理是利用水的沸點和壓力的關系。在常壓下,水的沸點是100℃,而當壓力降低時,水的壓力也隨之降低。當空氣壓力到610.5kpa以下,水的沸點僅為0℃,此時的水處于液相、氣相、固相平衡點。如果將壓力降到610.5kpa以下,水就完全結成冰,只有固、氣兩相,它們都有相對應的飽和蒸氣壓和溫度。冰、氣處于的動態平衡狀態就會被打破,冰就出現升華,壓力降低或壓力不變,溫度上升時,均可以促進冰的升華,加速凍干過程。
凍干的工藝流程就是先將物料中的水凍結成細小冰晶,送入干燥室減壓,然后供熱,冰就不斷地升華成水蒸氣,直至物料中的水分升華至達到干制要求,從而達到干燥的目的。凍干的主要設備為一臥式鋼質圓筒(冷凍干燥機),配有冰凍、抽氣、加熱和控制測量系統。以干燥蔬菜為例,蔬菜選料、洗滌、切分、沸水漂燙、迅速入冷水中冷卻,瀝干鋪盤后速凍(也有干燥室內直接凍結),待菜溫達到-30℃~-25℃時,送入冷凍干燥機。當真空度達到要求時,加熱,使菜中水分直接升華成汽,干燥結束后,應給干燥室充分干燥空氣或氮氣,使之恢復常壓后取出制品,于避光處包裝,同時抽空或充氮保存。制品可在-18℃冷庫中貯藏,貯藏期可達10年,常溫貯藏也可達2年之久。
凍結干燥法與常規干燥法相比具有如下特點:
(1)特別適用于保留熱敏性食品的色香味及維生素C等營養物質。日曬干燥青菜的維生素和葉綠素等營養成分僅能保留3%,陰干可保留17%,熱片快速干燥可保留40%,凍干可保留90%以上。
(2)干燥后制品不失原有的固體框架結構,保持原有的形狀。
(3)脫水徹底,不添加任何防腐劑,天然、環保,復水后易于恢復原有的性質和形狀。
(4)凍干的熱能利用經濟,干燥設備往往無須絕熱。
(5)投資和操作費用大,產品成本高。為了降低成本,在進行凍干前,先進行預脫水,再進行凍干。