食品冷冻干燥技术的应用及进展
钱丹20090803109
(徐州工程学院食品(生物)工程学院,江苏徐州221000)
摘要:本文阐述了冷冻干燥在食品工业中的应用，介绍了冷冻干燥的工艺、冷冻干燥技术的特点、冷冻干燥得国内外的现状以及发展趋势，最后指出了发展冷冻干燥技术的对策。
关键词:冷冻；干燥技术；食品工业
Freeze-drying technology application and progress
QIAN Dan 20090803109
(Xuzhou Instittute of Technology Food (biological) engineering institute,JiangSu Xuzhou 221010)
Abstract:this article expounds the freezing drying in the food industry application, this paper introduces the technology of the freeze drying, freeze drying, freeze drying the characteristics of the technology at home and abroad and the present situation of the development trend, and finally points out the development countermeasures of freeze-drying technology.
Keywords: frozen; Drying technology; Food industry
在冷冻干燥过程中，由于食品在低温、缺氧和避光条件下失去水分，干燥后的食品基本上保持了原新鲜食品的色、香、味、形及有效成分，蛋白质、维生素等各种营养成分、特别是那些易挥发热敏性成分不损失。只有这样才能最大限度地保持原有的营养成分，有效地防止干燥过程中的氧化、营养成分的转化和状态变化。冻干的制品成海绵状，无干缩、复水性极好，食用方便、含水分极少，包装后可在常温下长时间保存和运输，复水后近似于新鲜食品。真空冷冻干燥法是目前所有干燥方法中最先进的一种技术，是无需任何添加剂和防腐剂，能够保持新鲜食品原有的生物活性及有效成分的最佳冷干和保鲜技术[1]。
1 冷冻干燥工艺
1.1 前处理工艺
对于不同的待干物料，前处理的方法是不同的。根据原料的特点采用相应的处理方法，如蔬菜冷冻干燥的前处理，除进行原料的分选、清洗、切分外，还需进行漂烫[2]。
1.2 预冻工艺
预冻有抽真空自身蒸发冻结和用速冻设备冻结两种，为了保证食品的品质，一般选用后者。根据被冻物料的共晶点温度，选择预冻温度；根据被冻物料的结构，形状和大小，选择冻结时间；根据物料的性质，选择预冻速率，预冻工艺直接影响着物料的品质[3]。
1.3 升华干燥
升华干燥在真空装置中进行，因而在升华干燥过程中保持合适的真空度十分重要。为了提高升华速度，缩短产品冻干时间，需要适当提高升华的温度、传热系数以及减少水蒸汽的逸出阻力。升华时的温度受条件的制约：食品冻结部分的温度应低于共晶点温度，否则冻结部分将融化，使已干燥部分构成的骨架刚度下降，变得有粘性而塌陷，封闭了已干燥部分的海绵状微孔，阻止升华继续进行，
这时如果供热过量，产品将融化报废。升华中热量的获得是由干燥箱中的加热板以辐射的形式传导给被干燥物的。加热板的温度是根据干燥物的允许最高温度以及传热系数，按照干燥过程的加热曲线而精心控制的。这种曲线称为冷冻干燥曲线，选择合适的曲线是冷冻干燥工艺的关键[4]。
1.4 后处理工艺
真空冷冻干燥食品一般为多孔疏松状，表面积大，易吸湿与破碎。为了便于保存，后处理工艺不容忽视，常用真空包装或充入惰性气体进行包装，以便于长期贮藏[5]。
2 冷冻干燥技术的特点[6]
2.1 冷冻干燥过程决定了其干制品具有如下特点:
适用于热敏性高和极易氧化的食品的干燥, 可以保留新鲜食品的色、香、味及营养成分。不失原有的固体骨架结构, 保持物料原有的形态。具有多孔结构, 因此, 具有很理想的速溶性和快速复水性, 复水时, 比其他干燥方法生产的食品更接近新鲜食品。在升华过程中, 溶于水中的可溶性物质就地析出, 避免了一般干燥方法中因物料内部水分向表面迁移而将无机盐和营养物携带到物料表面造成表面硬化和营养损失的现象[7]。
2.2 冷冻干燥的食品
冷冻干燥食品的优秀品质使得冷冻干燥食品具有巨大的市场诱惑力, 冷冻干燥被认为是生产高品质干燥食品的最好的方法。
冷冻干燥在食品加工领域的应用比较广泛, 肉类、海鲜、水果、蔬菜、奶品、蛋品、香辛料、咖啡、茶、饮料等食品原料都可以冷冻干燥。
冷冻干燥的产品用途也比较广泛, 冷冻干燥牛肉、鸡肉、虾仁和小青葱、胡罗卜、香菜、青豆及辣椒等蔬菜是高档方便面的伴料; 冷冻干燥的水果可以直接作为休闲小吃食品, 也可用做奶油冰淇淋、奶油夹心饼干的配料; 冷冻干燥的水果粉、胡罗1、粉和南瓜粉等果粉菜粉可用做婴儿的断奶食品, 也可作为面包和糕点的配料; 冷冻干燥的咖啡、茶和果汁属于速溶饮料; 冷冻干燥汤是即食汤菜, 热水一冲, 即为一碗味道鲜美的汤[8]。
3 食品真空冷冻干燥的国内外现状及发展趋势[9]
真空冷冻干燥技术在二战时用于医药、生物方面，60年代开始应用于食品行业。随着社会的发展，人们的饮食结构也在发生变化，冻干食品凭借方便、营养和绿色的优异品质迎合了社会的发展趋势。据有关部门统计，目前，美国每年消费冻干食品500万吨，日本160万吨，法国150万吨，其它国家数量也很可观[17]。日本每年需花1000亿日元进口冻干食品，日本、美国及欧洲等地每年约需冻干大蒜粉6000t，可见冻干食品的国际市场很大[10]。冻干食品在国际市场的价格是热风干燥食品的4-6倍，是速冻食品的7-8倍，且其产量正以每年30%的速度递增，正成为国际贸易的大宗食品[11]。
随着人们生活水平的提高和环境污染的恶化，对冻干食品的需求会逐年上升，生产真空冷冻食品会成为食品加工的一个新热点，高真空冻结干燥装置的应用也会越来越广泛。目前国外有规模较大的冻干食品企业约130多家。美国冻干食品发展最快, 在全美方便食品中冻干食品占40%～50%[12], 在20家生产咖啡和茶的工厂中,就有10家采用冻干法生产。日本目前已有35个冻干食品生产厂家,年产值达13亿日元。美、日冻干蔬菜在市场上已占近10%。冻干食品的普及性在一些发达国家已达到相当高的程度[13]。与发达国家相比，我国真空冷冻干燥技术的发展历史较短。20世纪50年代引进了真空冷冻干燥技术，当时主要用于医药生产及生物制品。到1992年与国外合资在上海、山东、浙江建立了四家冻干工厂，以后青岛、广东、福建、北京等地又从国外引进了一些冻干生产线。
近些年来，我国开发、研制的真空冻干设备取得了可喜的成果，工艺技术达到了国外同类设备先进水平。中国科学院近代物理研究所在我国率先研制的JDC系列食品真空冻干设备，受到了好评。
自1996年投入生产以来，设备运转良好，生产的冻干食品的品质极佳，推动了我国冻干食品工业的发展[14]。然而，我国真空冷冻干燥技术的理论研究与国外的差距很大，缺乏对冷冻干燥过程理论及相关学科的系统研究；冷冻干燥设备类型单一性能落后，工作可靠性差，同进口设备相比，还有一定差距，冻干工艺参数缺乏系统的分析及参考价值[15]。冻干因其设备复杂、耗能大、产品价格高等原因，其发展受到了一定的限制。因此，如何提高冻干设备生产率和降低能耗，是冻干技术研究的一个新方向。我国西部地区有着丰富的蔬菜、肉食、水果等自然资源，利用高科技、高附加值冻干技术，可以加工出高品质的冻干食品,提高产品档次,使食品深加工走高附加值的新路。
4 发展冻干技术应采取的对策[16]
机遇和挑战对我国冻干技术都是一种考验, 无论是机遇还是挑战都应该有我们自己的对策。
①冻干设备必须提高质量、降低成本、实现标准化, 争取申报专利, 创名牌产品。目前国产冻干机的性能与国际上发达国家的产品几乎没有差距, 只是质量、外观、元器件寿命和可靠性等方面有待提高。
②冻干产品质量好、品种多、价格廉, 制定出与国际接轨的产品质量检测标准。
③冻干工艺需要优化冻干工艺优化能提高冻干产品的质量, 节约冻干时间, 减少能耗, 降低冻干产品的成本, 增强在国际市场上的竞争力。
④从事冻干设备制造、冻干产品生产, 冻干理论和工艺研究的人员联合起来, 成立统一对外的集团,团结合作, 一致对外, 避免国内各单位之间相互压价, 国外商人借机得利。
参考文献:
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前言（引言）：真空冷冻干燥是将湿物料冻结到共晶点温度下，使物料中的水分变成固态冰然后在较高真空环境下，通过给物料加热，将冰直接升华成水蒸气，再用真空系统中的水汽 凝结器将水蒸气冷凝，从而获得干燥制品的技术。由于干燥过程是在低温、真空状态下进行，物料中水分直接从固态升华为气态，因而可最大限度保持被干物料色、香、味、形状和营养 成分，而且干燥后的制品呈多孔海绵状结构，极易溶于水（甚至在冰水中），能够迅速复原，密封包装后保存期长。目前，真空冷冻干燥技术在生物工程、医药工业、食品工业、材料科学、农副产品深加工甚至古旧书画修复和动植物标本制作等领域有着广泛应用。 在食品工业方面，尤其在高价值食品和高附加值食品加工中，真空冷冻干燥是干燥技术领域 科技含量高、涉及知识面广的一门技术，被认为是目前最优良、最为先进的干燥技术之一。 由于干燥过程是在低温、真空状态下进行，物料中的水分直接从固态升华为气态，因而可以 最大限度地保持被干物料的色、香、味、形状和营养成分，而且复水性能好。由于该技术具 有其他干燥方法所无法比拟的优点，目前，正逐渐应用于很多行业，尤其在食品工业方面。 而该技术下的冻干产品能够很好地吻合绿色食品”、保健食品”、方便食品”三大发展趋势， 因此,冻干食品工业逐渐被人们所关注和亲睐。 1.真空冷冻干燥设备 食品用冻干设备已经实现了大型化，一般都采用自动控制系统，同时为保证冻干产品的质量和节能，常采用冻干设备和其他干燥设备组合在一起的组合冻干设备，例如，喷雾冻干设备等等。1.1真空冷冻干燥机 主要由真空冷冻干燥箱、真空系统、制冷系统、加热系统及自动控制系统等几部分组成。干 燥箱是一个真空密闭容器，是干燥过程中传热和传质的场所，他的性能好坏直接影响到冷冻 干燥设备的性能。如果带有蒸汽消毒灭菌功能，冻干箱还应是一个低压内压容器。干燥室的 形状主要有圆形和矩形两种。圆形干燥室操作容易、强度高、制作费用低，但其内部空间利 用率低。真空系统包括机械泵（旋片式真空泵）和增压泵（罗茨真空泵）。真空泵用来抽除系统内空气水蒸汽。当真空泵工作时，打开隔离阀，真空干燥室内的空气及水蒸汽经过水蒸 汽捕集冷凝器捕获后进入真空泵，由真空泵排气口排出系统外。为了防止经水蒸汽捕集冷凝 器捕获后抽除的气体中仍含有极少量的水蒸汽进入泵内，系统配气镇阀。在真空泵的排气口 装有油雾捕集器，以防止排出气体中烟雾污染室内环境。冷阱的作用是将干燥室中的水蒸汽冷凝吸附变成冰，以免进入真空泵，一方面可以减小真空泵的工作负担，另一方面能够保证 干燥室具有较低的真空度。 1.2真空冻结干燥设备系统组成 真空冷冻干燥系统主要由制冷系统、真空系统、加热系统、干燥系统和控制系统等组成，冷冻干燥室：冷冻干燥室有卧式圆柱形、箱形等类型。干燥室要求能制冷到-40 C或更低温度，又能加热到+ 50 C左右。干燥室设计有几层至十几层干燥搁扳，以放置几十至数百只干燥盘。干燥室装有管道和真空阀门与低温冷凝器相连，以排除室内的水蒸汽，同时还有管道与交换器、制冷机相连，以获得物料冰晶升华所需要的热量和低温环境。低温冷凝器：低温冷凝器是一个密封的容器，用管路与制冷机、真空泵、热交换器相连，以获取低温真空环境和冷凝器 内除霜的热量供给。冷凝器内的温度必须保持低于干燥室内物料的温度，一般冷凝器内的温度应保持在-40 C至-50 C左右，使大量的水蒸汽在冷凝器室中凝结低温冷凝器还设有除霜装置、排出阀、热空气吹入装置等，用来融化凝结的冰霜和排出内部水分，并将室内吹干。1.3真空系统由冷冻干燥室、低温冷凝器、真空阀门和管道、真空泵和真空仪表等构成冷冻干燥设备的真 空系统，系统要求密封性能好。真空泵采用旋片式或滑阀式油封机械泵泵的真空系统和采用罗茨泵中间增压-水环泵机组真空系统。 2. 真空冷冻干燥工艺 不同产品，由于其品种、成分、含水量、共晶点和崩解温度等的差异不同。同一种样品，使用不同的冻干机或同一冻干机不同的装机容量别的。 ，也可采多级蒸汽喷射 ，所需要的冻干工艺也
食品冷冻干燥技术的应用及进展 钱丹20090803109 (徐州工程学院食品(生物)工程学院,江苏徐州221000) 摘要:本文阐述了冷冻干燥在食品工业中的应用，介绍了冷冻干燥的工艺、冷冻干燥技术的特点、冷冻干燥得国内外的现状以及发展趋势，最后指出了发展冷冻干燥技术的对策。 关键词:冷冻；干燥技术；食品工业 Freeze-drying technology application and progress QIAN Dan 20090803109 (Xuzhou Instittute of Technology Food (biological) engineering institute,JiangSu Xuzhou 221010) Abstract:this article expounds the freezing drying in the food industry application, this paper introduces the technology of the freeze drying, freeze drying, freeze drying the characteristics of the technology at home and abroad and the present situation of the development trend, and finally points out the development countermeasures of freeze-drying technology. Keywords: frozen; Drying technology; Food industry 在冷冻干燥过程中，由于食品在低温、缺氧和避光条件下失去水分，干燥后的食品基本上保持了原新鲜食品的色、香、味、形及有效成分，蛋白质、维生素等各种营养成分、特别是那些易挥发热敏性成分不损失。只有这样才能最大限度地保持原有的营养成分，有效地防止干燥过程中的氧化、营养成分的转化和状态变化。冻干的制品成海绵状，无干缩、复水性极好，食用方便、含水分极少，包装后可在常温下长时间保存和运输，复水后近似于新鲜食品。真空冷冻干燥法是目前所有干燥方法中最先进的一种技术，是无需任何添加剂和防腐剂，能够保持新鲜食品原有的生物活性及有效成分的最佳冷干和保鲜技术[1]。 1 冷冻干燥工艺 1.1 前处理工艺 对于不同的待干物料，前处理的方法是不同的。根据原料的特点采用相应的处理方法，如蔬菜冷冻干燥的前处理，除进行原料的分选、清洗、切分外，还需进行漂烫[2]。 1.2 预冻工艺 预冻有抽真空自身蒸发冻结和用速冻设备冻结两种，为了保证食品的品质，一般选用后者。根据被冻物料的共晶点温度，选择预冻温度；根据被冻物料的结构，形状和大小，选择冻结时间；根据物料的性质，选择预冻速率，预冻工艺直接影响着物料的品质[3]。 1.3 升华干燥 升华干燥在真空装置中进行，因而在升华干燥过程中保持合适的真空度十分重要。为了提高升华速度，缩短产品冻干时间，需要适当提高升华的温度、传热系数以及减少水蒸汽的逸出阻力。升华时的温度受条件的制约：食品冻结部分的温度应低于共晶点温度，否则冻结部分将融化，使已干燥部分构成的骨架刚度下降，变得有粘性而塌陷，封闭了已干燥部分的海绵状微孔，阻止升华继续进行，
福建晶安光电有限公司1300吨/天生产废水处理 工艺流程和设计说明 一、处理对象和来源 本项目废水为生产废水。由外缘切割机、晶棒掏取机、滚切机、各道磨工序的磨床、切片机、倒角机、研磨机、铜抛机、粗抛机和细抛机等工序后的清洗环节产生废水。此外，还有废气处理装臵的外排水、车间地面清洗水、纯水设备冲洗水等生产废水。生产废水总排放量一期为649.07m3/d，二期建成后全厂总量为1298.14m3/d，目前湖头污水处理厂尚未建成，因此近期项目废水经处理达一级标准后排入西溪。 二、废水处理系统进水水质、水量 废水产生量及对应的处理设施设计规模单位：t/d 有机研磨抛光酸碱 一期废水产生量88.6 269.78 133.65 157.04 二期废水产生量88.6 269.78 133.65 157.04 处理设施设计规模180 540 280 300 注：废水处理系统一天运行20h，总设计水量应在1300t/d。 项目运营期间产生的酸洗废液、氨洗废液、切削废液作为危废分类集中收集处臵，暂存在厂区内危险废物储存场（设臵于废水处理站旁，设3 个塑料储罐，容积均为20m3，同时设一个地下储池，容积为100m3），每两周由有资质的危废处理单位清运一次；其它各工序废液可进入废水处理站处理（生活污水单独处理）。 项目废水的进水水质 CODCr BOD5 SS 氨氮总磷LAS 有机废水3000 1800 800 50 10 50 研磨废水1000 800 2300 40 3 45 抛光废水1500 900 1000 45 3 60 酸碱废水450 100 250 456 -- 80
三、废水处理系统出水水质 根据环评要求，该项目产生的废水经处理排放执行国家《污水综合排放标准》中GB8978-96 表4一级标准，具体数值见下表。 排放执行GB8978-96表4一级标准 项目单位标准限值（一级） pH值无量纲6～9 悬浮物(SS) mg/L ≤70 五日生化需氧量(BOD5) mg/L ≤20 化学需氧量（COD）mg/L ≤100 氨氮（NH3-N）mg/L ≤15 总磷mg/L ≤0.5 LAS mg/L ≤5 备注：本项目仅针对以上水质指标进行监测，其余指标不在本处理范围内。
污水处理，就到污水宝！ 食品加工废水处理 由于食品种类繁多，原料来源广泛，食品加工污水具有悬浮物、油脂含量高，重金属离子多，COD和BOD数值大，水量变化幅度大，氮、磷化合物含量高，某些情况下水温也较高等特点。 一、食品工业废水分类及水质特性 食品加工废水主要来自三个生产工段。 （1）原料清洗工段。大量砂土杂物、叶、皮、鳞、肉、羽、毛等进入废水中，使废水中含大量悬浮物。 （2）生产工段。原料中很多成分在加工过程中不能全部利用，未利用部分进入废水，使废水含大量有机物。 （3）成形工段。为增加食品色、香、味，延长保存期，使用了各种食品添加剂，一部分流失进入废水，使废水化学成分复杂。 食品废水的水量水质特性主要体现在6个方面： （1）废水量大小不一，食品工业从家庭工业的小规模到各种大型工厂，产品品种繁多，其原料、工艺、规模等差别很大，废水量从数m3/d到数千m3/d不等。 （2）生产随季节变化，废水水质水量也随季节变化。 （3）食品工业废水中可降解成分多，对于一般食品工业，由于原料来源于自然界有机物质，其废水中的成分也以自然有机物质为主，不含有毒物质，故可生物降解性好，其BOD5/COD高达0.84。 （4）废水中含各种微生物，包含致病微生物，废水易腐败发臭。 （5）高浓度废水多。 （6）废水中氮、磷含量高。 二、食品加工废水处理方法 1 物理处理法 物理处理法是指应用物理作用改变废水成分的处理方法。用于食品工业废水处理的物理处理法有筛滤、撇除、调节、沉淀、气浮、离心分离、过滤、微滤等。前五种工艺多用于预处理或一级处理，后三种主要用于深度处理。 （1）筛滤
污水处理，就到污水宝！ 筛滤是预处理中使用最广泛的一种方法。主要作用是从废水中分离出较粗的分散性悬浮固体物。所用的设备有格栅和格筛。格栅拦截较粗的悬浮固体，其作用是保护水泵和后续处理设备。食品工业废水中常用的格筛有固定筛、转动筛和震动筛等，格筛最常用的孔径是10—40目。 （2）撇除 某些食品工业废水中含有大量的油脂，这些油脂必须在进入生物处理工艺前予以除去，否则会造成管道、水泵和一些设备的堵塞，还会对生物处理工艺造成一定的影响。此外，油脂除去并回收又有较大的经济价值。 废水中的油脂根据其物理状态可分为游离漂浮状和乳化状两大类。通常隔油池除去漂浮状油脂。隔油池对漂浮状油脂的去处率可达90%以上。如果处理流程中设有调节池或沉淀池，则隔油池可与调节池或初沉池合用统一构筑物，可节省投资和占地。对小型处理系统，可设油水分离器撇油。 （3）调节 对于水质水量变化幅度大的食品工业废水，常设置调节池对废水的水质和水量进行调节，调节时间一般为6—24h，多为6—12h左右。调节池容量为日处理废水量的15%—50%。 （4）沉淀 沉淀是用来除去原废水中无机固体物和有机固体物，以及分离生物处理工艺中的固相和液相。用沉砂池除去原废水中的无机固体物；用初沉池除去原废水中的有机固体物；用二沉池分离生物处理工艺中的生物相和液相，沉砂池一般设在格栅和格筛之后。为了清除废水中无机固体物表面的有机物，避免废水中有机固体物在沉砂池中产生沉淀，可采用曝气沉砂池。采用初沉池可降低后续工艺的负荷。初沉池除去悬浮固体的效果与加工的原料和产品有关。按池中的水流方向分为平流沉淀池、竖流沉淀池、辐流沉淀池。为了提高沉淀池的沉淀效率，可在沉淀池内设置平行的斜板或斜管而成斜板（管）沉淀池。一般沉淀时间1.5—2.0h。 （5）气浮 气浮主要用于除去食品工业废水中的乳化油、表面活性物质和其他悬浮固体。有真空式气浮、加压溶气气浮和散气管（板）式气浮。当废水进入容器气浮池之前，往水中投加化学混凝剂或助凝剂，可提高乳化油脂和胶体悬浮颗粒的去除率。据资料介绍，气浮可除去90%以上的油脂和40%—80%的BOD5和SS。气浮池HRT一般30min。 （6）其他处理工艺 对二级处理出水进行深度处理，常用的方法是过滤，可采用砂滤池或复合滤料滤池。按滤速大小分慢速砂滤池和快滤池。一般单层砂滤池的滤速为8～12m/h。 2 化学处理法 化学处理法是指应用化学原理和化学作用将废水中的污染物成分转化为无害物质，使废水得到净化。污染物在
一、执行总结 （1）项目概况：真空冷冻干燥技术生产的冻干食品，可最大限度地保留产品的色、香、味、形和营养成分，被国内外公认为是生产高品质脱水食品的最好加工技术和最好的脱水保鲜食品。是发展效益农业、提高产品附加值的一种高新技术。是国家九五计划和863计划重点研发项目,现在技术已经十分成熟，并投入产业化生产。 （2）项目投资规模：该项目计划为4条LG—200fx2型生产线，总投资为7，000万元(846万美元)，其中：设备购置，土地购置和厂房建设计5，660万元（684万美元），其它费用1，340万元(162万美元)。 （3）项目建设规模：项目总占地面积约73，380平方米。其中：生产设施面积13，380平方米，配套设施14，500平方米，其它占地面积45，500平方米。 （4）项目的经济效益分析：（以草莓为例）生产和销售1吨冻干草莓平均综合成本为6.8万元，销售1吨冻干食品平均价格为17万元，每吨盈利10.2万元（保守估计），再扣除所得税33%，（3.4）万元，每吨净利润6.8万元，全年合计生产500吨，税后净盈利3，400万元(约400万美元)。 （5）项目市场预测：由于人们生活水平的提高，工作节奏的加快，以及对食品的方便、营养、绿色的追求，国际市场的冻干食品供不应求。目前冻干食品的年消费量，美国500万吨，日本160万吨，法国150）万吨，欧美的其它一些国家冻干食品的消费量也非常可观。冻干技术广泛应用到食品和医药行业的各个领域。1、方便食品领域。2、即食汤料领域。3、粉末蔬菜领域。4、颗粒蔬菜领域。5、医药保健品领域。同时由于人们收入的增长和认识水平的增长，对冻干食品的需求稳定增长，中国国内市场前景也十分广阔。
真空冷冻干燥技术在食品中 的应用 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
前言（引言）：真空冷冻干燥是将湿物料冻结到共晶点温度下, 使物料中的水分变成固态冰, 然后在较高真空环境下, 通过给物料加热, 将冰直接升华成水蒸气, 再用真空系统中的水汽凝结器将水蒸气冷凝, 从而获得干燥制品的技术。由于干燥过程是在低温、真空状态下进行, 物料中水分直接从固态升华为气态, 因而可 最大限度保持被干物料色、香、味、形状和营养成分, 而且干燥后的制品呈多孔海绵状结构, 极易溶于水(甚至在冰水中), 能够迅速复原, 密封包装后保存期长。目前, 真空冷冻干燥技术在生物工程、医药工业、食品工业、材料科学、农副产品深加工甚至古旧书画修复和动植物标本制作等领域有着广泛应用。 在食品工业方面, 尤其在高价值食品和高附加值食品加工中,真空冷冻干燥是干 燥技术领域科技含量高、涉及知识面广的一门技术, 被认为是目前最优良、最为先进的干燥技术之一。由于干燥过程是在低温、真空状态下进行, 物料中的水分直接从固态升华为气态, 因而可以最大限度地保持被干物料的色、香、味、形状和营养成分, 而且复水性能好。由于该技术具有其他干燥方法所无法比拟的优点, 目前, 正逐渐应用于很多行业, 尤其在食品工业方面。而该技术下的冻干产品能 够很好地吻合“绿色食品”、“保健食品”、“方便食品”三大发展趋势, 因此,冻干食品工业逐渐被人们所关注和亲睐。 1. 真空冷冻干燥设备 食品用冻干设备已经实现了大型化, 一般都采用自动控制系统, 同时为保证冻干 产品的质量和节能, 常采用冻干设备和其他干燥设备组合在一起的组合冻干设备, 例如, 喷雾冻干设备等等。 1.1 真空冷冻干燥机 主要由真空冷冻干燥箱、真空系统、制冷系统、加热系统及自动控制系统等几部分组成。干燥箱是一个真空密闭容器, 是干燥过程中传热和传质的场所, 他的 性能好坏直接影响到冷冻干燥设备的性能。如果带有蒸汽消毒灭菌功能, 冻干箱还应是一个低压内压容器。干燥室的形状主要有圆形和矩形两种。圆形干燥室操作容易、强度高、制作费用低, 但其内部空间利用率低。真空系统包括机械泵( 旋片式真空泵) 和增压泵( 罗茨真空泵) 。真空泵用来抽除系统内空气水蒸汽。当真空泵工作时, 打开隔离阀, 真空干燥室内的空气及水蒸汽经过水蒸汽捕集冷 凝器捕获后进入真空泵, 由真空泵排气口排出系统外。为了防止经水蒸汽捕集冷凝器捕获后抽除的气体中仍含有极少量的水蒸汽进入泵内, 系统配气镇阀。在真空泵的排气口装有油雾捕集器,以防止排出气体中烟雾污染室内环境。冷阱的作用是将干燥室中的水蒸汽冷凝吸附变成冰, 以免进入真空泵, 一方面可以减小真 空泵的工作负担, 另一方面能够保证干燥室具有较低的真空度。 1.2 真空冻结干燥设备系统组成 真空冷冻干燥系统主要由制冷系统、真空系统、加热系统、干燥系统和控制系统等组成,冷冻干燥室:冷冻干燥室有卧式圆柱形、箱形等类型。干燥室要求能制冷到- 40 ℃或更低温度,又能加热到+ 50 ℃左右。干燥室设计有几层至十几层干燥搁扳,以放置几十至数百只干燥盘。干燥室装有管道和真空阀门与低温冷凝器相连,以排除室内的水蒸汽,同时还有管道与交换器、制冷机相连,以获得物料冰 晶升华所需要的热量和低温环境。低温冷凝器:低温冷凝器是一个密封的容器,用管路与制冷机、真空泵、热交换器相连,以获取低温真空环境和冷凝器内除霜的热量供给。冷凝器内的温度必须保持低于干燥室内物料的温度,一般冷凝器内的温度应保持在- 40 ℃至- 50 ℃左右,使大量的水蒸汽在冷凝器室中凝结低温冷凝 器还设有除霜装置、排出阀、热空气吹入装置等,用来融化凝结的冰霜和排出内部水分,并将室内吹干。 1.3真空系统
真空冷冻干燥食品加工工艺特性 摘要：随着我国改革开放政策的出台，我国的经济迅猛发展起来，科学技术也 不断发展。真空冷冻干燥技术在我国也有了长足的发展，并且成为当代食品加工 中应用的先进技术之一。本文主要介绍了真空冷冻干燥食品加工的工艺过程及要求，提出了通过工艺方法提高冻干食品加工效率及质量的一些措施。 关键词：冷冻；干燥；食品加工；特性 引言 真空冷冻干燥装置的设计制造等没有一套成熟的计算方法和检测标准，真空 冷冻干燥食品、果蔬、花卉等也没有一套现成的预冷工艺，基本上是凭经验。因此，迫切需要加强对这些问题的探讨和关注。下文主要探讨了真空冷冻干燥技术 在食品加工中的应用的综述及其应用的实践，最后对真空冷冻干燥技术在食品加 工中的应用进行了展望。 1 真空冷冻干燥原理与特点 1.1 真空冷冻干燥的原理 根据热力学中的相平衡理论，水的三相点（汽、液、固三相共存）温度为 0.0098℃，三相点压力为609.3pa（4.57mm/mg）在水的相变过程中，当压力低于三相点压力时，固态冰可以直接转化为气态的水蒸气即冰晶升华。真空冷冻干燥 即是把含有大量水的物质预先冷冻，使物质中的游离水结晶，冻结成固体，泳后 在高真空条件下使物质中的冰晶升华，待冰晶升华后再除去物质中部分吸附水， 最终得到残余水量为1-4%左右的干制品。真空冷冻干燥简称为冻干 1.2 真空冷冻干燥的特点冻干过程决定了其干制品具有如下特点： 1.2.1 食品干燥是在低温（-40℃到+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的干燥，可以保留新鲜食品的色香味及营 养成分。 1.2.2 干制品不失原有的固体骨架结构，保持物料原有的形态。 1．2.3 冻干制品具有多孔结构，因此，具有很理想的速溶性和快速复水性.复 水时，比其它干燥方法生产的食品更接近新鲜食品。 1.2.4 在升华过程中溶于水的可溶性物质就地析出，避免了一般干燥方法中因 物料 内部水份向表面迁移而将无机盐和营养携带到物料表面而造成表面硬化和营 养损失的现象。 1.2.5 冻干食品采用真空或充氮包装和避光保存，可保持5 年不变质。与速冻 食品相比免除了运输储存、销售过程中耗费很高的冷藏链，真空冷冻干燥被认为 是生产高品质食品的最好的方法。 2 真空冷冻干燥技术生产的工艺流程 真空冷冻干燥食品的生产工艺流程包括前期处理、速冻、升华干燥和包装四 大方面，其具体工艺流程如下。 2.1 前期处理 前期处理是指对所选的加工食物的前期处理，包含以下操作：清洗、切分、 漂烫、杀菌、防氧化、甩干、装盘等。所需要的基本设备主要是水槽、台案、甩 干机、切菜机等。在这一过程中，要注意清除附在根茎叶上的泥砂以及虫和卵， 避免对其加热过度。只有把好前期的处理关，才有可能生产出高品质的冷冻食品。 2.2 速冻
潍坊马丁冻干机简介 一、真空冷冻干燥技术简述（简称FD冻干技术）是研究在真空低温环境下，被冻干物料进行传热传质过程的特点和规律的科学，它是一门跨学科的综合技术。冻干技术的发展需要真空、制冷、加热、机械传动、自动控制等技术的支持。真空冷冻干燥技术的应用范围是非常广泛的，只要是含水、无毒、无腐蚀性的物质都可以运用冻干技术将其制成冻干品。几乎所有的农副产品，如肉、禽、蛋、水产品、蔬菜、瓜果等都可以制成冻干食品、调味品、速溶食品等。目前，应用冻干技术最为广泛的是食品行业、生物制药行业、医疗行业、保健品行业、纳米级材料等。随着冻干食品的迅速发展与应用，国内冻干食品的生产厂家也越来越多，如何运用冻干设备的生产出合格的产品对于生产厂家来讲都已熟知。但如何将冻干基理、冻干工艺的研究成果运用到实际的生产过程中控制操作冻干设备，使整个冻干艺达到最佳值，缩短冻干时间，提高生产率，降低成本是国内很多冻干食品生产厂家所不甚了解的。本文对此做出较粗略的阐述，目的是为促进冻干行业内人士相互之间的探讨、研究与借鉴 2、升华干燥中的传热与传质 要维持升华干燥的不断进行，必须满足两个基本条件，即热量的不断供给和生成水蒸汽的不断排除。在干燥开始阶段，如果物料温度相对较高，升华所需要的潜热可取自物料本身的显热。但随着升华的进行，物料温度很快就降到与干燥仓蒸汽分压平衡的温度，此时，不间断外界供热，升华干燥平稳进行。在外界供热的情况下，升华所生成的蒸汽及时排除，冷冻干燥过程完成结束。 真空冷冻干燥技术应用于食品行业，使用该技术加工出来的产品，就称之为冻干食品（FD食品冻干）。可加工几乎所有的农副产品，如肉、禽、蛋、水产品、蔬菜、瓜果等都可以制成冻干食品。冻干技术还应用于生物制药行业、医疗行业、保健品行业等。能够最大限度的保持原有食品的色、香、味、形及营养成分，复水效果极佳。 （1）冻结条件下的物料冰晶升华脱水后骨架保持原型，原冰晶所占空间形成似海绵状的微孔极易吸水。 （2）在低温状态下脱水，不仅热敏性成分不受破坏，而且色素和芳香物质损失极少。 （3）在真空环境下脱水真空环境下是缺氧的，食品成分不会氧化变质，能抑制某些细菌的有害作用。（4）升华由表面开始，逐渐深入内部冰晶升华时只有水分子脱除，溶于水中的物质仍保留原处。 型号/参数FD-10 FD-20 FD-50 FD-75 FD-100 FD-125 FD-150 FD-175 FD-200 FD-275 干燥面积㎡10 20 50 75 100 125 150 175 200 275 料盘尺寸745*635*30540*635*30 360 432 504 576 792 料盘数量21 60 144 216 288
冷冻干燥技术 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
绪论 冷冻干燥是将含水物质，先冻结成固态，而后使其中的水分从固态升华成气态，以除去水分而保存物质的方法。 这种干燥方法与通常的晒干、烘干、煮干、喷雾干燥及真空干燥相比有许多突出的优点，如： （1）它是在低温下干燥，不使蛋白质、微生物之类产生变性或失去生物活力。这对于那些热敏性物质，如疫苗、菌类、毒种、血液制品等的干燥保存特别适用。 （2）由于是低温干燥，使物质中的挥发性成分和受热变性的营养成分损失很小，是化学制品、药品和食品的优质干燥方法。 （3）在低温干燥过程中，微生物的生长和酶的作用几乎无法进行，能最好地保持物质原来的性状。 （4）干燥后体积、形状基本不变，物质呈海棉状，无干缩；复水时，与水的接触面大，能迅速还原成原来的性状。 （5）因系真空下干燥，氧气极少，使易氧化的物质得到了保护。 （6）能除去物质中95～99%的水分，制品的保存期长。 总之，冷冻干燥是一种优质的干燥方法。但是它需要比较昂贵的专用设备，干燥过程中的耗能较大，因此加工成本高，目前主要应用在以下一些方面： （1）生物制品、药品方面：如抗菌素、抗毒素、诊断用品和疫苗等。 （2）微生物和藻类方面：如酵母、酵素、原生物、微细藻类等。 （3）生物标本、活组织方面：如制作各种动植物标本，干燥保存用于动物异种移植或同种移植的皮层、角膜、骨骼、主动脉、心瓣膜等边缘组织。 （4）制作用于光学显微镜、电子扫描和投射显微镜的小组织片。 （5）食品的干燥：如咖啡、茶叶、鱼肉蛋类、海藻、水果、蔬菜、调料、豆腐、方便食品等。 （6）高级营养品及中草药方面：如蜂王浆、蜂蜜、花粉、中草药制剂等。 （7）其他：如化工中的催化剂，冻干后可提高催化效率5-20倍；将植物叶子、土壤冻干后保存，用以研究土壤、肥料、气候对植物生长的影响及生长因子的作用；潮湿的木制文物、淹坏的 书籍稿件等用冻干法干燥，能最大限度的保持原状等。 冷冻干燥能保存食物很早就为人们所知。古代北欧的海盗利用干寒空气的自然条件来干燥和保存食物，就是其中一列。但是，将冷冻干燥作为科学技术还是近百年来的事。1890年啊特曼（Altmann）在制作标本时，为了防止标本中的物质在有机溶剂中溶解，造成不可逆损失，改变过去用有机溶剂脱水的方法，采用冷冻干燥法冻干各种器官和组织。他的工作确立了生物标本系统的冻干程序，这是冻干在制作生物标本中的最早应用。 1909年谢盖尔（Shackell）将冻干引入细菌学和血清学领域。他采用了盐水预冻，在真空状态下，用硫酸做吸水剂，对补体、抗毒素、狂犬病毒等进行冻干，其设备虽十分简陋，但却是后世先进冻干机的雏形。 1912年卡瑞尔（Carrel）首先提出用冻干技术为外科移植保存组织。 1935年第一台商用冻干机问世。1940年冻干人血浆开始投入市场。第二次世界大战中，由于需要大量的冻干人血浆和青霉素，因而冻干在医药、血液制品等方面的应用得到迅速的发展。艾尔塞（Elser）、沸烙斯道夫（Flosdorf）、格雷夫斯（Greaves）和他们的同事们，一方面进行冻干基础理论的研究，一方面进行装置大型化、现代化的改进，使冻干技术从实验室阶段向工业生产和产品商品化发展。战后，冻干法又迅速扩展到各种疫苗、药品等领域。 1930年沸烙斯道夫进行了食品冻干的试验，1949年他在着作中展望了冻干在食品和其他疏松材料方面应用的前景。二次世界大战后，英国食品部在啊伯丁（Aberdeen）的试验工厂也进行了食品冻干的研究。他们在综合了当时的一些研究成果的基础上，于1961年公布了试验成果，证明冻干法用于食品加工是一种能获得优质食品的方法。随后在美、日、英、加等国相继建立起冻干食品的工厂，到1965年全球
食品加工废水处理工艺设计方案 某食品加工某有限公司生产具有客家风味的肉丸、盐焗、腊味、糕点、汤料、海产品、食用菌蔬菜制品等系列产品，年加工能力达2500吨。 1. 工程概况 1.1水质水量 该项目废水主要来源于屠宰、加工清洗所产生的较高浓度的生产废水。废水常常是间歇式排放，水质水量随时间、生产班次有较大的波动废水中，含有大量血污、油脂、碎肉、畜毛、未消化的食物及粪便、尿液、消化液等污染物。其中大部分物质都具有较好的生化性，很适合于进行生物降解。 该厂杀鸡排水量为30m3/d，每月8次，每天生产废水15m3/d，总水量取45m3/d，按运行10小时计算，处理量为4.5m3/h。该厂水质情况见表1。 1.2 工艺流程 1.3 设计要点 （1）隔油池（原有）的水在pH调整池1中调节为中性，由潜水排污泵提升入水解酸化池中，经过水解酸化池内的微生物将大分子的有机物分解成易分解的小分子有机物。
（2）水解酸化池出水重力流入接触氧化反应池完成去除有机物的生物处理过程，接触氧化池出水重力流进入二沉池。二沉池的污泥回流至水解酸化池，所产生的剩余污泥则定期送入污泥浓缩池。 （3）好氧处理［2］的供氧采用空气扩散方式，使用橡胶盘式微孔曝气器。由于在微孔曝气器的橡胶盘上有数千个微孔，因此具有很高的氧传质效率，标准氧传质效率可以达到25~30%，是一般穿孔管的4~5倍。因此所选用曝气系统可以明显减少需要的空气量，进而降低系统的能耗和日常运行费用。同时，由于曝气器的盘片采用EPDM橡胶，在非曝气时可以关闭微孔，因此不必担心在不曝气时和系统检修时曝气器堵塞的问题。 （4）物化处理［3］由pH调整池、混凝池、絮凝池、斜管沉淀池等组成，为生物处理系统的后置构筑物。通过物化处理系统将废水中的总磷进行处理。 （5）污泥处理系统由污泥池、污泥脱水系统组成。主要作用是脱除污泥中的部分水分，实现污泥减容的目的。 （6）废水经处理后仍含有动物致病菌，必须对其处理出水进行消毒后方可进行达标排放。本项目用二氧化氯消毒可达到较好的消毒效果。 1.4 主要设备 主要构筑物及主要设备见表2、表3。 2. 系统控制
冻干食品基础知识 冻干食品生产线包括前处理、速冻、升华干燥和包装等环节。为了给速冻库和升华干燥仓创造正常工作条件，必须配套制冷系统、加热系统、设备监控系统和物料运输系统，还要配套蒸汽锅炉和循环水。冻干生产线的最关键设备是升华干燥仓，它是一个很大的卧式圆筒，筒内装有多层加热器，料盘插进多层加热架之间。料车沿天轨从前处理间（装料）、经速冻库（速冻）和干燥仓（升华干燥脱水）到包装（卸料），再沿天轨回到前处理间。这样循环运料，非常便捷、卫生而安全。水汽冷阱装置于加热架两侧（或独立于仓外），加热架上的加热板，经过专门的表面处理，能以辐射方式向物料传递热能（升华热）水汽冷阱能快速捕获由物料升华出来的水汽。将一个干燥仓的料由速冻库运进干燥只需5分钟，从而保证冻料不融。 真空冷冻干燥设备主要由干燥箱、冷凝器（捕水器）、加热系统、真空系统、制冷系统和电气控制系统六大部件组成。 1.干燥箱 是一能抽真空和加热的密闭器，物料的升华干燥过程是在干燥室内完成的，物料是放在干燥室内搁板上的不锈钢托盘内的，按每平方托盘面积8~12公斤的比例装料，每一层搁板上都有一个可供测量物料温度的探头，用以监测整
个冻干过程中的物料温度。门采用橡胶密封条，应注意关门时要把门上的手柄拧紧，确保箱内密封。 2.冷凝器（捕水器） 是凝结升华水气的密闭装置，内部有一个较大面积的金属吸附面，从干燥箱物料中升华出来的水蒸气可凝结吸附在其金属表面上，吸附面的工作温度可达-45℃~-55℃，冷凝器外形是不锈钢或铁制成的圆筒，内部盘有冷凝管，分别与制冷机组相连，组成制冷循环系统。冷凝器与干燥箱连接采用真空蝶阀；采用不锈钢管或者特制处理铁制无缝管与真空泵组连接组成真空系统，筒内冷凝管上部装有化霜喷水管，它通过真空隔膜阀与水管连接，这是为了保证化霜水等不进入干燥箱和真空管道或者采用热氨化霜要求冷凝能承受15大气压以上。在冷凝器外部采用泡沫塑料板保温绝热，最外层包以不锈钢板。 3.加热系统 冻干机加热系统的作用是对干燥箱内物料进行加热，以便使物料不断地得到升华热，使物品以达到规定的含水率要求，冻干机加热系统有不同的加热方法，在接触式加热中，采用的是循环介质加热法。循环加热系统由管道泵、循环介质箱、加热器、进出管路、液温控制器等组成。循环液由水4份、乙醇2份，乙二醇4份配置成循环不冻液，其
真空冷冻干燥的原理 目录 第一节冷冻干燥的原理 (1) 第二节冻干机的组成和冻干程序 (2) 第三节共溶点及其测量方法 (4) 第四节产品的预冻 (6) 第五节产品的第一阶段干燥 (9) 第六节产品的第二阶段干燥 (12) 第七节影响干燥过程的因素 (13) 第八节冻干曲线时序的制定 (16) 第九节冻干的后处理 (18)
第一节冷冻干燥的原理 干燥是保持物质不致腐败变质的方法之一。干燥的方法许多，如晒干、煮干、烘干、喷雾干燥和真空干燥等。但这些干燥方法都是在0℃以上或更高的温度下进行。干燥所得的产品，一般是体积缩小、质地变硬，有些物质发生了氧化，一些易挥发的成分大部分会损失掉，有些热敏性的物质，如蛋白质、维生素会发生变性。微生物会失去生物活力，干燥后的物质不易在水中溶解等。因此干燥后的产品与干燥前相比在性状上有很大的差别。 而冷冻干燥法不同于以上的干燥方法，产品的干燥基本上在0℃以下的温度进行，即在产品冻结的状态下进行，直到后期，为了进一步降低产品的残余水份含量，才让产品升至0℃以上的温度，但一般不超过40℃。 冷冻干燥就是把含有大量水分物质，预先进行降温冻结成固体，然后在真空的条件下使水蒸汽直接升华出来，而物质本身剩留在冻结时的冰架中，因此它干燥后体积不变，疏松多孔在升华时要吸收热量。引起产品本身温度的下降而减慢升华速度，为了增加升华速度，缩短干燥时间，必须要对产品进行适当加热。整个干燥是在较低的温度下进行的。 冷冻干燥有下列优点： 一．冷冻干燥在低温下进行，因此对于许多热敏性的物质特别适用。如蛋白质、微生物之类不会发生变性或失去生物活力。因此在医药上得到广泛地应用。 二．在低温下干燥时，物质中的一些挥发性成分损失很小，适合一些化学产品，药品和食品干燥。 三．在冷冻干燥过程中，微生物的生长和酶的作用无法进行，因此能保持原来的性装。四．由于在冻结的状态下进行干燥，因此体积几乎不变，保持了原来的结构，不会发生浓缩现象。 五．干燥后的物质疏松多孔，呈海绵状，加水后溶解迅速而完全，几乎立即恢复原来的性状。六．由于干燥在真空下进行，氧气极少，因此一些易氧化的物质得到了保护。 七．干燥能排除95-99%以上的水份，使干燥后产品能长期保存而不致变质。 因此，冷冻干燥目前在医药工业，食品工业，科研和其他部门得到广泛的应用。
第一章总论 第一节概况 食品公司是一家肉类加工屠宰企业，公司领导在发展自身企业经济的同时，对环保工作非常重视，为了保障企业的持续发展，树立良好的企业形象，创造良好的社会效益和环境效益，公司领导决定对工厂污水进行治理，使其达到国家排放标准。 第二节设计依据、原则 一、设计依据 1）国家《污水综合排放标准》（GB8978-96）； 2）《室外排水设计规范》(GBJ14-87)； 3）国家现行的建设项目环境保护法规、条例； 4）参考国内同行业、同原料生产废水的有关数据； 5）厂方提供的有关资料； 6）借鉴我公司以往工程的成功经验。 二、设计原则： 2)符合国家现行的污水排放标准要求； 3)本着技术先进、经济可行的原则，采用合理、成熟、先进的技术和 优化工艺，减少投资和运行管理费用； 4)结合当地的实际情况与客观条件,因地制宜、积极稳妥地采用先进技 术和优化、简洁的工艺，使工程的设计、施工、运行管理都能达到预期目标； 5)操作、维护、管理方便，保证达标并稳定运行。
第二章水质、水量及处理后标准 第一节水质、水量 根据建设单位提供的资料，确定屠宰产生废水为200m3/d, 本方案设计水质和水量如下： 1、设计水量： 污水处理站设计规模为Q=200m3/d 平均小时排放量为10m3/h 2、设计水质： 参考其他同行业厂家污水水质情况： CODcr：1000～1500mg/l BOD5： 700～900mg/l SS： 600mg/l pH：6.5～8 第二节处理后标准 根据当地环保部门及厂方要求，该厂废水应达到《中华人民共和国污水综合排放标准》（GB8978-96）中的一级排放标准，即： CODcr：≤100mg/l BOD5：≤30 mg/l SS：≤50mg/l pH：6～9 第三章工艺流程 第一节工艺流程的选择、确定 该厂废水主要来生产车间的屠宰废水及地面、设备冲洗水。其中收
食品冷冻干燥工艺及设备 作者：周斌 摘要：干燥是食品保藏的重要手段，也是一项重要的食品加工技术。通过干燥技术将食品中的大部分水分除去，达到降低水分活度、抑制微生物的生长和繁殖、延长食品贮藏期的目的。食品冷冻干燥也称真空冷冻干燥，它是将物料冻结到共晶点温度一下，在真空条件下，通过升华除去物料中水分的一种适合热敏物质的干燥方法，理想冷冻干燥后的物质，其物理，化学和生物性状基本不变。真空冷冻干燥技术是一门跨学科的复杂技术，它需要真空、制冷、流体、生物工程、传热传质和自动控制等方面知识，它的发展推动着交叉学科的进步。 关键词：干燥；加工；冷冻；温度；技术 Freeze-drying of food technology and equipment Name:zhou bin Abstract：Drying is an important means of food preservation,is also an important food processing technology.Drying technology by most of the water to remove food, To reduce water activity, inhibit microbial growth and reproduction, the purpose of extended storage period of food,Freeze-dried foods, also known as vacuum freeze drying,It is the material point of freezing to the eutectic temperature of about,In vacuum conditions, through the sublimation of water to remove the material substance of a thermal drying method for,Ideal freeze-dried material, its physical, chemical and biological characteristics remain basically unchanged,V acuum freeze-drying technology is a complex interdisciplinary technology,It requires a vacuum, refrigeration, fluid, biological engineering, heat and mass transfer and automatic control knowledge,It promotes the development of cross-disciplinary progress. Key words:Drying;Processing;Frozen;Temperature;Technology 前言：我国是一个农业生产及食品加工大国，但由于我国产地交通不便和加工技术落后，粮食及农产品产后损失超过30%，在经济上造成巨大的损失，因此，在粮食、蔬菜、水果的采后进行干燥处理具有十分重要的意义，食品干燥的目的主要有三个：①延长储藏期。经干燥的食品，其水分活性较低，有利于在室温条件下长期保存，以延长食品的市场供给期，平衡产销高峰。②用于某些食品加工过程以改善加工品质。③便于商品流通。干制食品重量减轻，容积缩小，可以显著的节省包装、储藏和运输费用，并且便于携带和储运，实际上干燥操作已经渗透到各种食品的加工环节中，成为食品加工操作的主要单元操作。 食品的状态非常复杂，按被干燥的食品物料的状态可分为：①粉状食品物料。
冷冻干燥技术在食品方面的应用实践分析 发表时间：2019-09-21T14:40:24.110Z 来源：《基层建设》2019年第19期作者：余志刚 [导读] 摘要：本文主要针对在食品方面冷冻干燥加工处理技术的实践应用开展深入研究，望能够为相关专家及学者对这一课题的深入研究提供有价值的参考依据。 佛山市南海区西樵食品集中加工中心有限公司广东佛山 528000 摘要：本文主要针对在食品方面冷冻干燥加工处理技术的实践应用开展深入研究，望能够为相关专家及学者对这一课题的深入研究提供有价值的参考依据。 关键词：冷冻干燥；技术；食品方面；应用实践； 前言： 伴随着社会经济持续发展，带动了各行业领域的快速发展，比如食品加工领域发展势头呈现着日益迅猛趋势，对各项加工处理技术要求逐渐提升。冷冻干燥加工处理技术，属于食品方面加工处理主要技术之一，需得到食品加工领域的普遍关注及重视。 1、概述冷冻干燥加工处理技术 1.1 技术原理 冷冻干燥加工处理技术基本原理即为：把含水新鲜物料全部冷冻至冰点下范围，以至于物料内部游离水逐渐转变成冰晶的形态，再把冰转化成水蒸气，将水分去除的冷冻干燥加工处理技术。从总体上来说，该项技术主要就是把水实现物质变化及转移全过程。水处于不同温度与压力状态，会以三种形态存在着，即为固态冰、液态水及气态水。这几种状态能够实现相互依存及转化。水，它三相点的温度即为 0.0098℃，三相点的压力即为609.3Pa，处于以上条件之下，三种状态的水可处于平衡状态。依据压力减小而沸点降低这一原理，环境压力只要处于三相点的压力范围下，物料内部水分便可不经液相直接实现升华及去除，故借助该方法便可实现产品加工操作。 1.2 产品特征 食品在经冷冻干燥加工处理之后，在食品基质当中水分活度可得到降低，对于部分酶活性与微生物的生长可起到抑制作用，将生化与化学反应速度降低，促使食品腐烂与变质的速度逐渐减缓，维持天然食品最初新鲜度、营养成分、风味、色泽等，食品保质期能够得到延长，以下是对冷冻干燥加工处理技术基本特征的具体阐述： 1.2.1 保持良好营养成分 因冷冻干燥加工处理技术，属于低温环境下实施加工操作，故能够保持住被加工物料内部所含蛋白质、碳水化合物、微生物等多种营养成分，冷冻干燥加工处理期间，VC实际损失率会控制在10%范围。 1.2.2 维持原有风味 通过在食品加工方面运用冷冻干燥加工处理技术，能够有效维持被加工物料原有风味构成，并不会对风味成分结构产生破坏作用，可以维持着被加工物料原有外部形态，不会改变热敏性的物质与天然色素，确保芳香物质有着较低损失率。 1.2.3 较长保质期 食品物料处于低温环境下开展冷冻干燥加工处理，物料内部酶作用与微生物在加工处理期间均会有被抑制现象出现，物料经冷冻干燥加工处理过后，产品内部并不含有着游离水，故食品并不容易出现腐烂变质情况，食品的保质期限能够得以延长。 1.2.4 方便运输 冷冻干燥加工处理技术，其脱水相对较为彻底，经冷冻干燥加工处理之后，产品体积相对较小，质量也相对较轻，比较方便于常温下贮存及运输。 1.2.5 复水性良好 冷冻干燥加工处理技术，其复水性良好，实际复水率一般会超过90%，复水过后，与加工处理前期相比，食品在口味、形态、色泽、外观方面并无明显差异性。因被干燥物料内部所含水分处于冻结状态被直接蒸发处理，故干燥处理期间，水分并不会带动着可溶性的物质逐渐转移至物料表面，物料表面并不会有硬质薄皮形成，物料干燥加工处理过后，也不会出现收缩坍塌变形情况。故而，冷冻干燥加工处理后产品的内部会有多孔海绵状的结构出现，吸水后可恢复至原有状态。 1.3 工艺流程与实际操作要点 1.3.1 流程 冷冻干燥加工处理技术工艺流程主要包括：预处理原料、速冻处理、脱水干燥加工处理、包装至成品。 1.3.2 要点 ①预处理操作 在这一加工处理工序当中，是指筛选物料、其清洗与切分物料，并对物料进行漂烫及杀菌处理，目的为将杂质与被污染的变质部分去除掉，彻底清除掉附在食品表面虫卵或者泥土等，但应当尤为注意漂烫的时间与温度必须得以合理把控，防止加热漂烫过度而对食品品质产生不良影响。 ②速冻处理 迅速冻结已经预处理后物料，冻结的温度通常低于共晶点的温度约5℃，也可依据实际情况调至更低的温度状态。物料共晶点往往有差异性存在着，故应调整好冻结的实际温度，冻结期间应冻透物料，防止残留过多水分，对物料形态与品质等产生不良影响，需注重对冻结速度合理把控，所形成冰晶若越小，则物料内部组织结构遭受到的破坏程度也就相对较小一些。此外，还应当注意预处理物料过后，必须尽快实施速冻加工处理，防止其长时间暴露于空气当中而影响到食品品质。 ③脱水与干燥处理 脱水干燥加工处理，主要包含着升华与解析两个环节，升华，是将物料内自由水去除掉，而解析则是将物料内部结合水去除掉。升华加工处理环节，经速冻处理后产品必须及时实施升华干燥处理，防止原料升温对干燥产生影响，应从食品表面着手进行升华加工处理，带走热量，及时供给好升华热，以维持住升华温度处于恒定不变状态；解析环节，待升华加工处理完毕，物料内部已去除了游离水，但仍然存在着结合水，若未能得到及时处理，则会对产品保质期与稳定性产生不良影响，故必须及时做好解析加工处理，确保水分子所获取足够