微波真空冷凍干燥技術(shù)的探索

 

為探索新的凍干技術(shù)、自主開發(fā)國際領(lǐng)先的凍干設(shè)備，早在1987年，我國真空冷凍干燥技術(shù)領(lǐng)域的權(quán)威專家、南京亞泰微波能技術(shù)研究所所長陳金傳就帶領(lǐng)同事，開始了微波真空冷凍干燥技術(shù)的探索和研究。經(jīng)多年的不懈努力，該所投入大量的人力和物力，攻克了無數(shù)重大技術(shù)難題，終于取得重大突破，成功研制出了微波真空凍干設(shè)備，上海放射性動(dòng)物試驗(yàn)站將其用于化工等產(chǎn)品，效果良好。青島某單位利用微波真空凍干設(shè)備加工蔬菜，取得了可喜成果，其產(chǎn)品質(zhì)量超過國外進(jìn)口設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品，在廣交會(huì)上大受外商的稱贊。

 

微波真空冷凍干燥設(shè)備在對(duì)物料進(jìn)行干燥時(shí)，采用微波干燥的方式來提供升華熱。在生產(chǎn)微波真空冷凍干燥設(shè)備的過程中，最突出的技術(shù)難題是低氣壓氣體的放電問題：處于真空狀態(tài)下的氣體在稀釋到一定程度時(shí)，在外界加入能量的情況下，會(huì)產(chǎn)生高頻放電現(xiàn)象。低氣壓氣體出現(xiàn)高頻放電現(xiàn)象，產(chǎn)生的危害是微波能輸送不到物料內(nèi)、微波反射嚴(yán)重、毀壞微波爐的密封窗，繼而破壞微波爐內(nèi)的真空狀態(tài)。因此，盡管微波真空冷凍干燥設(shè)備研制成功已有10多年的歷史，但由于生產(chǎn)技術(shù)難度很大，一直未得到很好推廣，目前市場上多為小型設(shè)備。

 

微波真空冷凍干燥技術(shù)的優(yōu)勢

 

在食品、農(nóng)副產(chǎn)品、藥品和保健品等加工過程中，和其他干燥技術(shù)相比，使用微波真空冷凍干燥設(shè)備，主要具有以下優(yōu)勢：

 

一能最大限度保持物料原有的風(fēng)味、色澤和營養(yǎng)成分等不變。因凍干產(chǎn)品是在低溫真空（缺氧）的條件下完成，酶和細(xì)菌不會(huì)增生，食品不變質(zhì)、不氧化，營養(yǎng)成分特別是那些遇高溫會(huì)分解的維生素和化凍時(shí)與水一起流失的水溶性營養(yǎng)素?fù)p失就很少。

 

據(jù)美國權(quán)威食品研究機(jī)構(gòu)測定，凍干干燥法對(duì)肉、蛋、豆類、青菜和甜玉米等食品中的蛋白質(zhì)無損害，維生素C、β胡蘿卜素和其他水溶性維生素僅損失5%，脂溶性維生素（A、D、E、K）完全不損失。

 

二可降低能耗且環(huán)保。物料用冷凍干燥方法處理，需補(bǔ)充升華熱。微波加熱是交頻電磁場的介質(zhì)熱，微波穿透物料的整體內(nèi)外、同時(shí)加熱，可節(jié)約大量能源、提高加熱和干燥速度。用微波設(shè)備對(duì)物料加熱，與常規(guī)加熱法相比，效率可提高3—4倍，能耗只有其1/3—1/10。此外，常規(guī)加熱會(huì)產(chǎn)生大量二氧化碳，污染大氣和環(huán)境，而微波加熱則幾乎不產(chǎn)生污染源。

 

三能有效提高食品附加值。用微波真空冷凍干燥法生產(chǎn)的半成品或產(chǎn)品，復(fù)水性良好，復(fù)水后的色澤和狀態(tài)新鮮如初;重量很輕，僅為原重的1/3—1/10，便于攜帶、貯存和運(yùn)輸;便于儲(chǔ)存，在常溫下可保存3—5年，最長可達(dá)10年。微波真空冷凍干燥技術(shù)目前主要用于高附加值的農(nóng)副產(chǎn)品、保健食品和高檔調(diào)味料等高附加值食品的生產(chǎn)之中：1.用于脫水蔬菜、脫水肉制品、脫水海產(chǎn)品等高附加值農(nóng)產(chǎn)品的加工。這些加工后的脫水產(chǎn)品作為高檔配料，可用作方便食品如方便面、方便米粉調(diào)味包的配料。2.用于保健品生產(chǎn)。這些保健品包括蜂王漿凍干粉、純蛇粉、龜鱉粉、冬蟲夏草、鹿茸、人參、螺旋藻粉等。3.用于調(diào)味品生產(chǎn)。用微波真空冷凍干燥設(shè)備對(duì)大蒜和生姜等進(jìn)行處理，能較好保留原料中的呈味和營養(yǎng)物質(zhì)，可生產(chǎn)出高品質(zhì)的大蒜粉和生姜粉。

 

微波真空冷凍干燥技術(shù)的應(yīng)用前景

 

由于食品原料的含水量、結(jié)構(gòu)、黏度等性能各不相同，且原料品種眾多，不同原料對(duì)微波的設(shè)計(jì)參數(shù)有不同的要求，所以，在處理農(nóng)產(chǎn)品的過程中，微波設(shè)備具有很關(guān)鍵的作用。

 

隨著市場對(duì)高端食品和農(nóng)副產(chǎn)品的需求越來越廣泛，微波真空冷凍干燥技術(shù)的應(yīng)用前景也充滿無限光明。