冷凍干燥技術：冷凍干燥技術，又稱為冷凍升華干燥、真空冷凍干燥，是將食物中的水分凍結(低溫：-60℃～100℃)成冰后，在真空(高真空：6.67～40Pa)下使冰直接汽化的干燥方法。

 

　　適用條件：冷凍干燥需要高真空度及低溫，因而適用于受熱易分解的功能性物料。冷凍干燥的成品呈海綿狀，易于溶解，故一些蛋白質類藥品和生物制品，如酶、激素、天花粉蛋白、血漿、抗生素、疫苗，以及一些需呈固體而臨用前溶解的注射劑多用此法。

 

　　冷凍干燥裝置系統包括：制冷系統、真空系統、加熱系統、干燥系統等四部分。

 

　　冷凍干燥過程包括：預凍、升華和再干燥三個階段。

 

　　02、冷凍干燥的優缺點

 

　　①由于食品的冷凍干燥在低溫及高真空度下進行，避免了熱敏性成分的破壞和易氧化成分的氧化，食品的營養成分和生理活性成分損失率最低。

 

　　②食品凍結后水變成冰形成了一個穩定的固體骨架，當水分冷凍后直接干燥升華，仍使固體骨架基本維持不變。因此，凍干食品的收縮率遠遠低于其他干制品，能夠保持新鮮食品的形態。

 

　　③凍干食品由于脫水較徹底，包裝適當，不加任何防腐劑，對儲存時的環境溫度沒有特別的要求，即在常溫下可安全地儲存較長的時間。

 

　　④由于食品凍結后進行升華干燥，食品內細小冰晶在升華后留下大量空穴，呈多孔海綿狀：在復水時能迅速滲入并與干物料充分接觸，可使凍干食品在幾分鐘甚至數十秒鐘內完全復水，因而最大限度地保留了新鮮食品的色、香、味。所以，凍干食品具有優異的復水性能。

 

　　⑤食品在冷凍干燥時，由于低溫使得各種化學反應速率較低，故食品的各種色素分解造成的褪色、酶及氨基酸引起的褐變幾乎不會發生。所以，凍干食品不需添加任何色素，最大限度地保留了食品的原有色澤。

 

　　⑥由于物料中的水分在預凍結后以冰晶形態存在，原來溶于水中的無機鹽被均勻地分配在物料中，而升華時，溶于水中的無機鹽就地析出，這樣就避免了一般干燥方法因內部水分向表面擴散，所攜帶的無機鹽也移向表面而造成的表面硬化現象。因此，冷凍干燥制品復水后易于恢復其原有的性質和形狀。

 

　　⑦因物料處于冰凍的狀態，升華所需的熱可采用常溫或溫度稍高的液體或氣體為加熱劑，所以熱能利用很經濟。

 

　　2.冷凍干燥的缺點

 

　　①食品的比表面積（表面積與其體積之比）較大，在儲存期間食品中的脂肪容易氧化造成脂肪酸敗。所以，真空冷凍干燥食品要真空包裝，最好充氮包裝。

 

　　②食品暴露于空氣中容易吸濕吸潮，故包裝材料要絕對隔濕防潮。

 

　　③食品一般所占體積相對較大，不利于包裝、運輸和銷售，所以凍干食品常被壓縮之后再包裝。

 

　　④食品因具有多孔海綿狀疏松結構，在運輸、銷售中易破碎及粉末化。所以，對不便壓縮包裝的凍干食品，應采用有保護作用的包裝材料或形式。

 

　　⑤由于低溫干燥操作是在高真空和低溫下進行，需要有一整套高真空獲得設備和制冷設備，故投資費用和操作費用都很大，因而產品成本高。

 

　　03、冷凍干燥技術在功能性食品中的應用

 

　　冷凍干燥技術廣泛應用于生物制品、血液制品以及各種疫苗、藥品的研究和生產中。

 

　　許多功能性食品功效成分不穩定，用普通干燥法干燥常造成部分破壞或活性降低，最好的干燥方法是冷凍干燥。某些貴重藥食兩用原料的干燥，如人參、蜂王漿、蜂膠、蠶蛹提取物、花粉制品等用冷凍干燥法脫水，其有效成分可充分得到保護，特別是某些活性物質可以不受損失。功能性食品及中藥材如山藥粉、蘆筍粉、保健茶、蜂王精、營養沖劑、活性人參粉、天麻粉等的加工制造也用冷凍干燥法。此外，SOD、谷胱甘肽過氧化物酶以及某些食品生產中常用的酶的干燥，最好用冷凍干燥法，以保持其活性。還有活性干酵母、活性干乳酸菌、活性蛋白、活性肽的干制也在廣泛使用冷凍干燥技術。

 

來源：食品伙伴網食品研發創新服務中心