真空冷冻干燥技术在我国农产品加工中的应用
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摘要 真空冷冻干燥技术是目前较好的食品加工技术之一，它可有效保持农产品的色、香、味、形，能最大限度地保留农产品营养成分，加工而成的产品具有营养、健康、口感好等诸多优点。本文介绍了真空冷冻干燥技术的发展情况及设备组成，并着重阐述了其在农产品加工中应用的优势、劣势及对策，以期为真空冷冻干燥技术的广泛应用提供参考。
关键词 真空冷冻干燥技术;农产品加工;应用;优势;劣势;对策
中图分类号 TS205.1 文献标识码 A
文章编号 1007-5739（2020）03-0219-02 开放科学（资源服务）标识码（OSID）
真空冷冻干燥技术自问世以来一直受到人们的青睐，随着真空冷冻干燥技术相关理论的健全、设备的创新和技术的进步，它被广泛应用于生物医药、材料科学、食品加工等诸多领域。随着生活水平的不断提高，人们对农产品质量提出了更高要求，在农产品加工过程中不可避免地会用到干燥技术，但传统干燥技术加工过程中营养成分散失较多，不能完全保持农产品风味。真空冷冻干燥技术弥补了这一缺陷，凭借其独特的加工工艺，能有效保持农产品的营养成分和风味，迎合了人们的口味，满足了人們对营养健康的需求，使农产品附加值大幅度提高。随着食品加工工业的发展，近年来大量冻干食品进入人们的视野，未来，真空冷冻干燥技术在我国农产品加工领域还有很大的发展空间。
1 概述
18世纪人们开始使用冷冻干燥技术制作生物标本;在第二次世界大战中人们开始使用真空冷冻干燥技术冻干血液，保证战场上的血液供给;20世纪七八十年代我国在真空冷冻干燥技术和设备方面做了大量研究工作。真空冷冻干燥技术主要应用水的三相原理，先将原材料冷冻，再在真空条件下使原材料中的固态水直接升华成气态，达到干燥的目的。真空冷冻干燥设备主要由制冷系统、真空系统、加热系统和控制系统4个部分组成，核心部件包括干燥箱、冷凝器、真空泵、控制元件等，加工流程包括预处理、预冻、速冻、真空干燥、包装[1]。
2 优势
2.1 适用范围广，成品种类多
真空冷冻干燥技术几乎可以对所有的农产品进行加工，成品种类多样。蔬菜类如菠菜、芹菜、香菜、黄花菜，水果类如枣、香蕉、猕猴桃、杨梅，水产类如海参、甲鱼、海带，调味品如葱、姜、蒜，饮品类如茶叶、菊花、枸杞，干果类如核桃、花生、开心果等均可加工。成品包括冻干果蔬、冻干肉类、冻干方便面、冻干汤粥、速溶饮品等诸多产品。
2.2 加工的农产品品质高
真空冷冻干燥技术凭借其独特的加工工艺，通过其加工的农产品质量远高于通过其他食品加工技术加工的农产品。有研究表明，真空冷冻干燥技术加工的板栗粉中淀粉、蛋白质、还原性糖、VC、单宁含量均显著高于自然通风干燥、热风干燥、微波干燥和微波真空干燥加工的板粟粉[2];真空冷冻干燥技术处理的枣片外观品质较好，糖和黄酮含量较高，质地较好[3];其加工的糯米方便粥的失水率和复水率均显著高于真空干燥和热风干燥[4]。除此之外，其加工的农产品还具有体积小、质量轻、便于运输、保质期长等优点。
2.3 农产品附加值大幅提高
我国是农产品生产和消费大国，2018年我国肉类总产量8 517万t、总消耗量8 829.6万t，蔬菜总产量70 347万t、总消耗量69 271万t。但我国农产品主要以直接食用或粗加工食用为主，深加工比例远低于美国、日本等发达国家，农产品附加值低。真空冷冻干燥技术可大幅提高农产品附加值，利润可达60%以上。
3 劣势
真空冷冻干燥技术属于高新技术产业，涉及知识面广、科技含量高。该技术在我国起步晚，其加工工艺及相关学科缺乏系统的研究，相关理论体系还不够完善，加工工艺与发达国家还有一定差距。真空冷冻干燥设备价格昂贵，维护费用高，这使许多中小型农产品企业望而却步，在加工过程中将农产品的固体水分在低温条件下升华变成气体，加工过程时间长，能量消耗大，加工成本高。受技术、工艺、成本的限制，真空冷冻干燥技术未广泛应用于我国农产品加工，直接导致国内市场上真空冻干食品市场份额小。
4 应用对策
4.1 政府牵头，加大扶持力度
各级政府应进一步加大对高新科技企业和农产品加工企业的扶持力度，制定相应的鼓励措施促进真空冷冻干燥设备制造企业和真空冷冻干燥农产品加工企业的落户，促进理论研究、产品研发，延长农产品加工链，帮助农产品加工企业搭建销售平台，拓宽销售渠道，促进农产品深加工。
4.2 加大投入，促进改革创新
科学技术的进步离不开改革创新。高校、科研院所和企业应加大人员和资金投入，加强真空冷冻干燥技术相关理论、设备、工艺的研究，完善基础理论、提高设备性能、优化加工工艺、降低生产成本、促进新产品研发。微波真空冷冻干燥技术、喷雾真空冷冻干燥技术、真空冷冻干燥与热风干燥联合技术等联合干燥已成为真空冷冻干燥技术新的发展方向[5]，研究者和加工企业应加强新技术的研究与应用。
4.3 校企合作，加快成果转化
高校和科研院所是科技创新的重要平台，每年都有新技术、新工艺、新产品的涌现，但很大一部分研究成果未应用到实际生产中。真空冷冻干燥技术和农产品加工亦是如此。企业应加强与高校和科研院所的合作，将最新科研成果应用到实际生产中变成生产力，高校和科研院所也应进一步鼓励科研工作进行成果转化，并帮助企业解决实际生产中的问题。
5 展望
方便食品、绿色食品、保健食品已成为食品加工行业的趋势，冻干食品营养、健康、方便，迎合了市场的需求。我国冻干食品前景广阔，据预测，2020年我国冻干食品市场规模将达到473亿元，用最低的成本加工出更优质的产品成为真空冷冻干燥技术的发展方向。
6 参考文献
[1] 吴新颖，李钰金，郭玉华，等.真空冷冻干燥技术在食品工业中的应用[J].肉类研究，2010（1）：75-78.
[2] 张乐，王赵改，杨慧，等.不同干燥方法对板栗品质的影响[J].核农学报，2016，30（12）：2363-2372.
[3] 杨春，张江宁，张玲，等.不同干燥方式对枣片品质和能耗的影响[J].农产品加工，2019（4）：26-28.
[4] 李新建，王辉，彭菲菲.真空冷冻干燥糯米方便粥的工艺研究[J].食品工业，2019，40（1）：74-78.
[5] 苏倩，谭艳妮，纪宏.真空冷冻干燥技术在食品方面的应用[J].品牌与标准化，2018（6）：71-74.
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