微波真空冷凍干燥技術的探索

 

為探索新的凍干技術、自主開發(fā)國際領先的凍干設備，早在1987年，我國真空冷凍干燥技術領域的權威專家、南京亞泰微波能技術研究所所長陳金傳就帶領同事，開始了微波真空冷凍干燥技術的探索和研究。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)重大技術難題，終于取得重大突破，成功研制出了微波真空凍干設備，上海放射性動物試驗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備加工蔬菜，取得了可喜成果，其產(chǎn)品質量超過國外進口設備生產(chǎn)的產(chǎn)品，在廣交會上大受外商的稱贊。

 

微波真空冷凍干燥設備在對物料進行干燥時，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備的過程中，最突出的技術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，在外界加入能量的情況下，會產(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、微波反射嚴重、毀壞微波爐的密封窗，繼而破壞微波爐內的真空狀態(tài)。因此，盡管微波真空冷凍干燥設備研制成功已有10多年的歷史，但由于生產(chǎn)技術難度很大，一直未得到很好推廣，目前市場上多為小型設備。

 

微波真空冷凍干燥技術的優(yōu)勢

 

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

 

一能最大限度保持物料原有的風味、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，酶和細菌不會增生，食品不變質、不氧化，營養(yǎng)成分特別是那些遇高溫會分解的維生素和化凍時與水一起流失的水溶性營養(yǎng)素損失就很少。

 

據(jù)美國權威食品研究機構測定，凍干干燥法對肉、蛋、豆類、青菜和甜玉米等食品中的蛋白質無損害，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，需補充升華熱。微波加熱是交頻電磁場的介質熱，微波穿透物料的整體內外、同時加熱，可節(jié)約大量能源、提高加熱和干燥速度。用微波設備對物料加熱，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，復水性良好，復水后的色澤和狀態(tài)新鮮如初;重量很輕，僅為原重的1/3—1/10，便于攜帶、貯存和運輸;便于儲存，在常溫下可保存3—5年，最長可達10年。微波真空冷凍干燥技術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.用于調味品生產(chǎn)。用微波真空冷凍干燥設備對大蒜和生姜等進行處理，能較好保留原料中的呈味和營養(yǎng)物質，可生產(chǎn)出高品質的大蒜粉和生姜粉。

 

微波真空冷凍干燥技術的應用前景

 

由于食品原料的含水量、結構、黏度等性能各不相同，且原料品種眾多，不同原料對微波的設計參數(shù)有不同的要求，所以，在處理農(nóng)產(chǎn)品的過程中，微波設備具有很關鍵的作用。

 

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