真空冷凍乾燥食品

真空冷凍乾燥食品（FD食品）是真空冷凍乾燥的食品，技術起始於20世紀初期。20世紀40年代，FD技術首先由俄羅斯科學家在實驗室進行試驗並獲得成功。

基本介紹

• 中文名：真空冷凍乾燥食品
• 外文名：Freeze Dried Food
• 別名：FD食品
• 起始時間：20世紀初期

發展歷史

真空冷凍乾燥（Freeze Dried，簡稱FD）技術起始於20世紀初期。20世紀40年代，FD技術首先由俄羅斯科學家在實驗室進行試驗並獲得成功。

在二戰期間，利用FD技術把血漿脫水，使其輕便且易攜帶，需要時注入生理鹽水，便可把細胞激活。二戰結束後，FD技術被用於醫藥、生物、航天、航空事業；20世紀60年代，美國將套用該技術生產的凍乾食品作為太空人的太空食品；20世紀70年代，隨著工業化進程的加快，日本消化吸收了美國的FD科技成果，並對其進行深入研究，使FD技術及其設備在食品加工領域的套用取得了進一步的發展，從此，FD產品及設備進入了工業化生產時代，主要用於醫藥、飲料、食品，以及對農副產品的低溫脫水乾燥；中國在解放前就已經開始使用冷凍乾燥法製造疫苗，但數量極少，解放後中國的冷凍乾燥事業得到了迅速發展，1952年起開始在獸醫界套用，並在國內製造了一大批大、中型冷凍乾燥機，中國所有的省、市、自治區均有不同型號的冷凍乾燥機。

技術原理

自然界中，水有3種物理形態：固相、液相和氣相。當壓力降到646.6 Pa，溫度低於0℃以下時，水即由固態冰不經過液相，直接升華為水氣。FD食品就是利用升華原理，將含有水分的物料在預備凍結後，置於真空罐中，通過熱媒輻射加熱，將物料脫水乾燥。

FD技術在不破壞物質原有物理化學結構的基礎上，通過升華將物質脫水乾燥，能夠在很大程度上使一些對熱敏感且易揮發損失的成分得到保存，所以，經FD技術處理過的食品，內在營養成分的保存率可達到96%以上，而且食物含有的極輕芳香油也會被保留在食物的表面而不損失。與經過加熱處理而脫水的食品相比，FD產品的最大優點就是能夠保持食物原有的外形、顏色、營養成分基本不變，有時甚至會使一些產品的味道和香味得到增強，改善了食品的風味，增加了食品的適口性，而且FD產品不需要冷藏就可以長期保存。

生產工藝

生產工藝過程

下面以FD大蒜粉的生產工藝為例，簡述FD產品的一般生產工藝過程。

大蒜是百合科蔥屬植物，廣泛分布於世界各地，中國也有普遍種植，大蒜是深受國人喜歡的香辛類蔬菜之一，具有較高的營養價值，其中，所含的Ge和Se是人體抗腫瘤不可缺少的元素。大蒜中的一種配糖體，能有效消除血管上沉積的脂肪，具有降血脂和抗血管硬化的作用。大蒜中主要的功能性成分蒜素是一種廣譜抗生素，對多種細菌和真菌都有殺滅作用，但是大蒜素的性質極不穩定，遇熱易被破壞，遇鹼易失效。在0-50℃下，溫度越高，其含量的下降越快；在0℃以下，大蒜素含量下降平緩，pH值為3.0-5.0時最為穩定。綜合考慮大蒜的性質，為了能較大程度地保留大蒜中的有效成分，通過冷凍乾燥，即FD技術處理大蒜是一種效果較好的方法。

工藝過程

大蒜一涼水清洗一涼水浸泡一搓去外皮一切片一酸浸泡一瀝水一裝盤一預凍一真空乾燥一出料一粗粉碎—包裝一產品。

工藝參數

大蒜切片的厚度為1.5-2.0 mm，裝盤厚度在1 cm左右，預凍溫度應低於共晶點5-8℃，後期處理在25℃以下進行，以免大蒜粉吸濕膨脹發黏，影響產品品質。

冷凍乾燥過程

冷凍乾燥過程通常分為升華乾燥和解析乾燥2個乾燥階段。升華階段由於水分較多，一般取最大加熱功率，當物料上部溫度達到加熱板溫度時，該階段終止。在解析乾燥階段，由於升華結束，真空度有一定提高，所以應當控制加熱功率，即降低加熱板溫度，保證乾食品的溫度低於最高允許溫度，該階段以物料達到設定值為終點，合理設定升華、解析乾燥的時間是保證產品品質和節能的重要方面。

大蒜粉的最佳冷凍乾燥過程

預凍至-35℃，待加熱板升溫到60℃以後，保持8.5 h，再降溫至40℃，保持4-5 h，全過程保持最高真空度。試驗證明，如大蒜這種經加熱處理而極易被破壞營養成分的食品，最適合用FD技術進行加工。

技術套用

產品類型

蔬菜類

香菜、捲心菜、香蔥、青蔥、菠菜、子蘇、山藥、花椰菜、胡蘿蔔、甘薯等。

調味類

各種蔬菜雞蛋湯塊、各種海鮮湯塊、果醬、湯料等。

水果類

香蕉、草莓、鳳梨、蘋果、荔枝、龍眼、梨等。

肉類

叉燒肉、牛肉、羊肉、蝦仁、甲魚、魷魚等。

食品類

速食麵、方便粥、即食蘭州拉麵、即食羊肉泡饃、即食餛飩、軍用食品、寵物食品等。

微粒類

蒜粉膠囊、嬰兒奶粉、冰淇淋粉、各種水果粉等。

菌類

松茸、蘑菇、銀耳、香茹等。

菌種保藏

例如，嗜酸乳桿菌具有保健作用，近年來關於這方面的研究越來越多。活菌劑在消費之前應當維持較高的活菌水平，而當前的許多產品都不能有效防止活菌數的衰減，如何提高活菌量並延長活菌保藏期，已成為研究開發活菌製劑產品的技術關鍵。通過FD技術生產活菌製劑是多種保藏方法中較為理想的一種。

脫水蔬菜

脫水蔬菜是國際上比較流行的暢銷食品，是將鮮菜(含水率80%-95%)加工成乾品（含水率達5%~8%）以達到高度保鮮（保營養成分70%，保色70%，還可保持其風味及良好的適口性）和方便貯藏與運輸的精製菜。

脫水蔬菜的加工方法有常壓熱風乾燥、真空乾燥及真空冷凍乾燥法3種。其中，常壓熱風乾燥法較為多用，但其乾製品的質量（保鮮度及復水性）遠不如真空乾燥和真空冷凍乾燥，而且隨著人們生活水平的提高，消費者對食品的營養性及方便性提出了更高的要求，所以，FD技術已經逐漸被人們了解和認可，在未來的脫水蔬菜加工中，FD技術有逐漸取代常壓熱風乾燥的趨勢。

FD湯塊

FD湯塊也是方便食品中一支不可低估的新生力量。在方便食品行列中，速食麵占據了市場的大部分份額，它以方便性吸引著各個階層的消費者。但是，速食麵的營養性卻遠不如它的方便性，這讓許多人在享受方便之餘，想到了它在營養方面的缺陷。FD湯塊既可單獨成為一種方便食品，也可以與速食麵一起搭配食用。FD湯塊是將鮮湯通過FD技術製成的一種方便湯塊，食用時只需加入適量的熱水，即可得到營養豐富的美味鮮湯。FD湯塊中含有蔬菜、雞蛋、瘦肉、冬粉等，比速食麵的營養豐富多了，可以作為早餐，還可以作為午餐和晚餐的配餐，既營養又方便，特別適合兒童和老年人食用。因為其質輕且方便貯運，更適合外出旅遊時食用，攜帶方便、即沖即食、營養全面，是方便食品中正在日益發展壯大的一類食品。FD速食麵也出現在市場上，它一改中國傳統速食麵的油炸工藝，採用FD技術對麵條進行脫水乾燥，既避免了因為油炸而帶來的對營養的破壞和損失，又保留了麵條的原汁原味，可以說是一種綠色食品，速食麵麵條不經過油炸，保質期相對延長，復水性也較好，一上市就受到消費者的廣泛關注。

FD牛奶

牛奶是我們家庭生活中非常重要的營養食品，可為人體提供豐富的鈣質和蛋白質，但考慮到牛奶保質期短及運輸困難等問題，中國一些FD廠家開始了對FD牛奶的研究。經過多年努力，FD牛奶也已成為一個大膽的嘗試。FD牛奶是將250 mL的液態奶製成1個樟腦球大小的奶球，這種奶球經過開水沖泡復原後，即可得到1杯奶香醇厚的鮮牛奶。據悉，世界上僅有法國涉足這一發明，還處在試驗階段。

乾制海鮮

海參屬於低脂肪、高蛋白食物，營養價值極高，但普通的乾制方法使海參的復水性受到一定的限制，而且使海參的營養成分也有一定的損失，而通過FD技術處理後，就可將海參的營養成分幾乎全部保留下來，食用後可最大程度地被人體吸收，達到其他方法乾制海參所無法比擬的效果。已經有的FD海鮮類產品有FD海參、FD魷魚和FD蛤蜊等。

發展現狀

以上介紹的是中國市場上出現的具有代表性的FD產品，但就全國範圍來講，中國的FD產業還處於發展初期，全國的FD設備裝料面積僅有18 000 m2左右，全年FD食品的總產量僅為1.5×104 t。從裝料面積來說，中國只相當於日本20世紀80年代初的水平；從產量來說，中國只相當於美國20世紀60年代中期水平 [lo]，這與中國資源豐富又是人口大國的現狀極不相符，這也從一個側面反映了中國食品業與已開發國家的差距。隨著中國經濟的逐年增長，國民生活水平的日益提高，人們將不再滿足於傳統的脫水乾燥食品，所以FD技術將有極大的發展空間。據專家預測，到2010年，中國僅高檔速食麵輔料一項，約需FD食品4x 104 t，加上各種快餐配料、湯料、飲料等，每年FD食品的消費量將超過10×104 tlul。而且，中國現有FD產品的98%都是出口外銷，國內FD產業還主要靠國際市場的拉動。美國、日本、歐洲地區等的FD食品消費大國對FD產品的需求量越來越大，到中國求購FD產品的外商絡繹不絕，對FD產品在國際市場仍處於供不應求的狀況。所以就市場而言，無論是國內市場還是國際市場，FD產業都擁有著極其廣闊的、亟待開拓的發展空間。

據了解，每生產1 kgFD草莓就可賺取7美元外匯，相當於出口l台彩電；生產1 tFD蔬菜的利潤高於熱風乾燥產品5倍以上。可見，FD產品有著很大的經濟效益，是一項前景看好的出口創匯項目。一些已開發國家鑒於本國農產品加工成本高，製造業紛紛轉向中國，所以我們應抓住機遇，積極採取合資、合作或自行投資等方式，擴大FD食品的生產規模，推動中國FD加工產業的快速發展。中國已有多家食品加工企業在FD技術的運用中取得了可喜成績，其中值得關注的是山東遠洋食品公司，其董事長宋述孝在3年的時間內，獲得15項發明專利，在FD食品加工領域取得了突破性進展。由他發明的即沖即食餛飩，攻克了日本科研人員多年來不曾解決的難題。此外，脫水葡萄、凍乾海參也在FD技術下填補了國際市場的空白。

中國有著豐富的農牧產品資源，但中國的農牧產品一直徘徊在原產品或初級加工階段，技術含量偏低，而FD產業正是一項技術含量高，附加值高的新興產業，適合中國資源豐富、人口眾多、農牧產品加工技術含量低的現狀。在果蔬生產基地大力發展FD產業，既可消化當地的農產品資源，又可賺取可觀的外匯，同時解決了中國農業人口的就業問題，使農民收入逐年增加，生活水平快速提高。FD食品的生產成本相對低廉，只要使用相適合的FD設備及控制好FD生產的最適條件，就可生產出優質的FD產品，且FD產品利潤大、風險小，是值得提倡和大力扶持的創匯項目，有著巨大的發展潛力和發展空間。