關(guān)于真空冷凍干燥刺老芽工藝的探討

景秋菊

摘要：刺老芽作為我國(guó)獨(dú)具特色的山野菜之一，具有非常高的藥用價(jià)值和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。本文從當(dāng)前刺老芽真空冷凍干燥工藝的原理、特點(diǎn)出發(fā)，分析了真空冷凍干燥刺老芽工藝中存在的問題，并提出引入高壓電場(chǎng)真空冷凍聯(lián)合干燥技術(shù)、熱風(fēng)真空冷凍聯(lián)合干燥技術(shù)等具體措施。

關(guān)鍵詞：真空冷凍;真空干燥;刺老芽加工

引言：最大程度的保持食品的營(yíng)養(yǎng)成分和物理特性是近年來(lái)我國(guó)食品加工的重要研究方向，真空冷凍干燥技術(shù)對(duì)食品的儲(chǔ)存、運(yùn)輸有重要意義;刺老芽作為東北特色山野菜享有“天下第一山珍”的美譽(yù)，刺老芽真空冷凍干燥工藝優(yōu)化了刺老芽的貯藏與運(yùn)輸，促進(jìn)了刺老芽的出口貿(mào)易。

1 當(dāng)前刺老芽真空冷凍干燥工藝現(xiàn)況

1.1 刺老芽真空冷凍干燥工藝原理及特點(diǎn)

刺老芽真空冷凍干燥工藝作為食品加工工藝的一環(huán)，其主要工作原理是利用水的不同形態(tài)，對(duì)刺老芽進(jìn)行冷凍干燥加工處理，當(dāng)水、冰及水蒸氣在溫度與氣壓分別為0.0098℃和610.5Pa時(shí)，能夠達(dá)到相互平衡，冰在三相點(diǎn)以下能夠直接固態(tài)升華，利用此原理，在高真空的狀態(tài)下對(duì)刺老芽進(jìn)行直接冷凍，達(dá)到真空冷凍干燥的目的。該工藝具有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)保持率高、物料狀態(tài)穩(wěn)定、色澤穩(wěn)定、口感穩(wěn)定、復(fù)水性良好、方便運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn)，為刺老芽的儲(chǔ)存、加工、運(yùn)輸提供了許多便利條件。

1.2 刺老芽真空冷凍干燥工藝中存在的問題

刺老芽在真空冷凍干燥工藝中仍存在一些問題，在冷凍恒溫環(huán)節(jié)中存在一定的不穩(wěn)定性，在刺老芽真空冷凍干燥的整個(gè)流程中需要對(duì)刺老芽進(jìn)行預(yù)凍，在冷凍時(shí)間及冷凍溫度的把控有一定的技術(shù)要求，對(duì)刺老芽的冷凍干燥質(zhì)量有一定程度的影響。刺老芽相對(duì)含水量較為充足，在冷凍過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生細(xì)小冰晶，若不及時(shí)處理會(huì)嚴(yán)重影響后續(xù)加工處理的質(zhì)量，導(dǎo)致刺老芽冷凍干燥效果不理想。刺老芽技術(shù)作為重要的刺老芽加工工藝，若不能保證工藝加工過(guò)程的質(zhì)量與安全會(huì)直接誘發(fā)刺老芽在運(yùn)輸或儲(chǔ)存過(guò)程中發(fā)生質(zhì)量上的改變，嚴(yán)重的會(huì)造成刺老芽腐敗或變質(zhì)[1]。

2 改進(jìn)刺老芽真空冷凍干燥工藝的具體策略

2.1 高壓電場(chǎng)真空冷凍聯(lián)合干燥

高壓電場(chǎng)真空冷凍聯(lián)合干燥技術(shù)具有前期設(shè)備投入成本低、干燥過(guò)程中有效保持刺老芽溫度防止?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)流失等優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)的靈活引用可以很大程度上解決刺老芽處理營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低的問題。高壓電場(chǎng)真空冷凍聯(lián)合干燥技術(shù)的加工流程是將刺老芽在高壓電場(chǎng)中通過(guò)預(yù)處理操作節(jié)省后續(xù)刺老芽干燥時(shí)間，一定程度上提高刺老芽細(xì)胞通透性。在高壓電場(chǎng)對(duì)刺老芽進(jìn)行適宜時(shí)間的干燥操作后，直接對(duì)其使用真空冷凍技術(shù)完成刺老芽的干燥冷凍過(guò)程。使用高壓電場(chǎng)真空冷凍聯(lián)合干燥技術(shù)能夠大幅提升加工過(guò)程中各項(xiàng)資源的利用效率，有效節(jié)省刺老芽加工過(guò)程中的各項(xiàng)能源，加工成本低。但在后期干燥時(shí)間上，相較于其他真空冷凍干燥技術(shù)需要花費(fèi)久的干燥時(shí)間。

2.2 熱風(fēng)真空冷凍聯(lián)合干燥

熱風(fēng)真空冷凍聯(lián)合干燥技術(shù)的加工原理是利用空氣中熱量直接對(duì)刺老芽進(jìn)行加工，使刺老芽中的水分蒸發(fā)掉，該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是能夠大批量對(duì)刺老芽進(jìn)行冷凍干燥加工，成本低廉、產(chǎn)能較高，但整個(gè)加工干燥過(guò)程耗時(shí)較多，對(duì)刺老芽質(zhì)量的把控操作要求較高。通過(guò)熱風(fēng)真空技術(shù)對(duì)刺老芽進(jìn)行干燥處理，大批量加速產(chǎn)能，提升刺老芽的處理加工速度，可以有效減少刺老芽在加工處理過(guò)程中產(chǎn)生的浪費(fèi)，如：由于加工處理速度過(guò)慢，導(dǎo)致刺老芽堆積或儲(chǔ)存時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，刺老芽品質(zhì)下降或發(fā)生腐敗、變質(zhì)。對(duì)批量處理的刺老芽進(jìn)行真空冷凍處理，通過(guò)熱風(fēng)干燥技術(shù)與真空冷凍干燥技術(shù)的合理結(jié)合，完成整個(gè)刺老芽真空冷凍干燥工藝，全面提升產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能，保證刺老芽的供應(yīng)與外銷。

2.3 微波真空冷凍干燥

微波干燥技術(shù)的加工原理是介質(zhì)消耗原理，利用水分子能夠大量吸收微波并進(jìn)行熱能轉(zhuǎn)化來(lái)實(shí)現(xiàn)刺老芽的干燥工藝，通過(guò)微波磁場(chǎng)的作用原理，是刺老芽中的水分每秒鐘轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)數(shù)億次之多，使刺老芽?jī)?nèi)水分子劇烈摩擦發(fā)生熱效應(yīng)，蒸發(fā)刺老芽?jī)?nèi)的水分達(dá)到干燥處理的目的，同時(shí)結(jié)合真空干燥技術(shù)，能夠有效實(shí)現(xiàn)刺老芽的快速低溫干燥，利用真空條件解決微波反應(yīng)對(duì)刺老芽處理溫度過(guò)高的問題，避免刺老芽在干燥處理過(guò)程中產(chǎn)生變質(zhì)或結(jié)構(gòu)破壞，同時(shí)也加快了真空干燥的操作時(shí)間，大幅提升刺老芽干燥處理效率。在微波真空干燥技術(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合冷凍干燥技術(shù)，能夠保持刺老芽的干燥產(chǎn)品品質(zhì)，可以結(jié)合各個(gè)加工技術(shù)中的優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)降低刺老芽干燥時(shí)間、保持刺老芽本身營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、優(yōu)化刺老芽?jī)?chǔ)存運(yùn)輸條件的目的。

2.4 改變干燥室的壓力

通過(guò)對(duì)干燥室的內(nèi)部壓力進(jìn)行調(diào)整，改變干燥室內(nèi)部壓強(qiáng)，可以有效強(qiáng)化水分的升華過(guò)程，進(jìn)而減少真空冷凍工藝中存在的影響因素，提升真空冷凍干燥工藝的加工質(zhì)量[2]。干燥室內(nèi)的內(nèi)部壓力改變，能夠直接將熱板的熱量傳遞給升華平臺(tái)表面，促使其表面溫度接近且低于共溶點(diǎn)，使冷凍效果更好的展現(xiàn)。通常情況下，常溫常壓的狀態(tài)下，氣體導(dǎo)熱性和氣體壓力間存在一定關(guān)系，當(dāng)壓力降低時(shí)氣體會(huì)變得更加稀薄，壓力隨之慢慢降低，對(duì)導(dǎo)熱性有一定的影響。因此，對(duì)干燥室內(nèi)部壓力的合理調(diào)整，能夠有效減少刺老芽在真空冷凍干燥過(guò)程中的影響因素，降低在整個(gè)生產(chǎn)加工過(guò)程中所需要的控制要求，穩(wěn)定刺老芽真空冷凍干燥工藝。

2.5 完善真空冷凍干燥工藝管理體系

刺老芽的真空冷凍干燥工藝對(duì)刺老芽加工處理的各個(gè)環(huán)節(jié)都有嚴(yán)格的要求，任何環(huán)節(jié)的錯(cuò)誤都會(huì)導(dǎo)致刺老芽真空冷凍干燥效果及質(zhì)量受到影響。因此，在刺老芽真空冷凍干燥工藝的生產(chǎn)加工中應(yīng)制定完善的生產(chǎn)加工管理制度，嚴(yán)格把控刺老芽的加工質(zhì)量。刺老芽真空冷凍干燥工藝管理體系應(yīng)包括管理體制和管理制度兩部分內(nèi)容，在管理體制內(nèi)容中要嚴(yán)格規(guī)定刺老芽真空冷凍干燥工藝的各項(xiàng)工作標(biāo)準(zhǔn)及注意事項(xiàng)，如：在刺老芽預(yù)處理階段，應(yīng)嚴(yán)格把控時(shí)間和溫度，對(duì)處理過(guò)程中出現(xiàn)的細(xì)小結(jié)晶等影響因素要及時(shí)處理，時(shí)刻監(jiān)管刺老芽的加工進(jìn)程和處理狀態(tài)。在刺老芽的真空冷凍干燥工藝管理制度中，應(yīng)明確規(guī)定真空冷凍干燥工藝各個(gè)加工過(guò)程的操作人員分配、相關(guān)管理者的職責(zé)安排，明確管理內(nèi)容，落實(shí)管理責(zé)任。

結(jié)論：綜上所述，刺老芽真空冷凍干燥工藝對(duì)刺老芽的加工生產(chǎn)及儲(chǔ)存運(yùn)輸、出口貿(mào)易有重要影響，目前我國(guó)真空冷凍干燥刺老芽工藝還處于研發(fā)階段，未來(lái)還應(yīng)精進(jìn)加工技術(shù)，完善包裝工藝，為我國(guó)刺老芽出口貿(mào)易及食品加工作出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]岳軍.真空冷凍干燥食品的加工工藝研究[J].食品安全導(dǎo)刊，2021，{4}（18）：157+160.

[2]王濤.真空冷凍干燥技術(shù)在果蔬中的應(yīng)用與發(fā)展[J].中國(guó)果菜，2021，41（06）：47-50.

基金項(xiàng)目：優(yōu)質(zhì)抗病瓜菜新品種培育與高效安全栽培技術(shù)研究和集成創(chuàng)新/HNK2019CX10