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功能性食品加工技術一一冷凍干燥技術

放大字體  縮小字體 發布日期:2025-06-09  來源:食品伙伴網食品研發創新服務中心  作者:食品邦特膳實驗室
核心提示:   01、冷凍干燥技術  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:-
   01、冷凍干燥技術

  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.冷凍干燥的優點
 
  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
 
編輯:fmt1592210117

 
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