食品真（zhēn）空幹燥裝置及其進展

真空幹燥在食品工業中有廣泛的重要的應用，進幾（jǐ）年來，真空（kōng）技術與微波加（jiā）熱技術和其它幹燥技術相結合，出現了一些新的真空幹燥裝置類型，提出（chū）了（le）我國應加快（kuài）研製開發真空微波幹燥裝置（zhì）的新觀點。

0.

前言當前，食品加工技術的一個重要發展（zhǎn）趨勢是最大限（xiàn）度地保持食品的營養和色香味，而幹燥工藝和（hé）設備的選擇對食品產品的營養、色香味有很大影響。食品幹燥有很多與“食品”相聯係的特點，它不同於化工產品的幹燥，前（qián）者需（xū）要考慮食品衛生、營養損失、色香味變化等等，對幹（gàn）燥溫度（dù）和時間有嚴格限製；食（shí）品幹（gàn）燥又不同於醫藥產品的幹燥，因為食品往（wǎng）往是低附加值產品，而藥品一般是高附加值產品，前者必須考慮（lǜ）幹燥過程的經濟性（xìng）。圍繞著“質量（liàng）和經濟（jì）”，近年來食品幹燥技術和設備還是取得了不少進步，而其中真空與其它幹燥方（fāng）法或加熱技術相結合，賦予了真空幹燥裝置新的（de）內涵和生命力。

1．

食品真空幹（gàn）燥的特點真空幹燥是基於這樣一基本原（yuán）理：水的飽和蒸氣壓與溫度緊密相關，在真空狀態下，水的沸點降低，即在真空下操作也就（jiù）是在低溫下操作，可避免在高溫下營養成分維生（shēng）素等的破壞，同時提高了幹燥速度。此外在真空係統中，單位（wèi）體積內空氣的含量低於大氣中的含量，在（zài）這相對缺氧的環境下進行食品幹燥可以減輕甚至避免食品中脂肪的氧化機會（huì），色素褐（hè）變或其它氧化變質等，所以（yǐ）采用真空幹燥獲（huò）得較（jiào）好的食品質量。

2．

傳統的真空幹燥裝置真空幹燥在食品、製藥、化工（gōng）等行（háng）業有（yǒu）廣泛的應用，國內也開發和（hé）引進了各種（zhǒng）真空幹燥設備，其結構形式多種多樣。在（zài）食品工業中常用的形式主要有箱式、雙錐式真空幹（gàn）燥器，帶式真空幹燥器等。這些傳統的真空幹燥（zào）裝置主要采用熱風，蒸汽或（huò）電等加熱，利（lì）用熱傳導（dǎo），對（duì）流或輻（fú）射原理將熱量從外部傳到物料內部。

2．1箱式真空幹燥器（qì）箱式真空幹燥（zào）是曆史最悠久，也是最簡單的一（yī）種真空幹燥器，在（zài）真空（kōng）幹燥箱內有多塊中空加熱板，加熱板（bǎn）裏（lǐ）麵一般通蒸（zhēng）氣加熱，也可用電加熱或其它輻射加熱。物料放在金屬盤裏置（zhì）於（yú）加（jiā）熱板上，熱量通過熱傳導到（dào）達物料內部，使水份加熱蒸發。箱式真空幹燥器目前在實際中使用仍很普遍，適用於液體、漿體、粉體（tǐ）和散（sàn）粒食（shí）品（pǐn）物料的幹燥。

2．2雙錐真空幹燥器雙錐真空幹燥器是使有對稱夾套的圓錐形（xíng）容器回轉，借（jiè）內部圓錐體本身的傾斜度使物料不斷被攪拌，通（tōng）過回轉接頭由回轉軸的一側送入蒸汽（qì）或加（jiā）熱載體，並借助於設另一端軸中心的帶過濾網的排（pái）氣管排氣（qì）。雙錐真空幹燥器能達（dá）到較高真空度，內部（bù）結構簡單，清理容易，物料能全部排出。

2．3真空帶式幹燥器真空帶式幹燥器是由一連續的不鏽鋼（gāng）帶（dài）組成的，鋼帶繞過加熱滾筒和冷卻滾（gǔn）筒，結構呈多層式，構成幹燥器主體，然後納（nà）入密閉（bì）的真空室內。物料簿簿地平鋪在帶（dài）式加熱（rè）板上隨之運動，由於在真空（kōng）條件下（xià），物料在加熱板上呈沸騰狀發泡，故成品具有多孔性；全係統（tǒng）為密閉操作，衛（wèi）生條件好，實際操（cāo）作真空度（dù）100~10Kpa之間（jiān），加熱溫度為150℃左右，其運條件(幹燥溫度和時（shí）間)介於冷凍幹燥和噴霧幹燥之間，成品質量與冷凍幹燥很（hěn）接近，但冷凍幹燥是間隙操作（zuò）而真（zhēn）空帶式幹燥機是連續作業，特別（bié）適合於熱敏性和極易氧化的食品的幹燥，液態或漿狀物料勻可使用，食品中常用（yòng）此幹燥橙汁、蕃茄汁（zhī）、速溶茶等。

2．4真空滾筒（tǒng）幹燥（zào）機真空滾筒幹燥（zào）機（jī）將滾筒密閉在真空室內，在真空滾筒幹燥機中，進料、卸料和刮（guā）料（liào）等都必（bì）須從幹燥室外進行控製，因此幹燥成本很高，故隻（zhī）能用於（yú）非常（cháng）熱敏性（xìng）食品（pǐn）的幹燥，如果汁、酵母、嬰兒食品等。

3．

真空幹燥（zào）裝置（zhì）的新進展傳統的真空幹燥裝置大多采用熱傳導、對流或熱輻射的方式（shì）加熱，加熱速度慢且不夠（gòu）均勻，近幾年來，研究（jiū）者將真空（kōng）技術與微波加（jiā）熱技術（shù）及其它幹（gàn）燥技術相結合，出現了一些新的真空幹燥裝置類型。

3．1真（zhēn）空冷凍幹燥水有三種聚集狀態，即液態（tài）、固態和汽態。隨（suí）著壓力的不斷降低，冰點的變化不大，而沸點側越來越低，越來越靠近冰點。當壓力下降到某一值時，沸點即與（yǔ）冰點相結合，固態冰可以不經過液態而直接轉化為汽態。水的三相點壓力為610.5Pa，三相（xiàng）點溫度為0.0098℃，在壓力低於三相點壓力時，固態冰可以吸收熱量直接轉化為汽態的水蒸汽，冷凍幹（gàn）燥的原理就（jiù）在於此。真空冷凍（dòng）幹燥時，產品（pǐn）放（fàng）在真空室內，處在兩加熱板（bǎn）之間，利（lì）用低（dī）溫激發遠紅外加熱，保證幹燥均勻，加（jiā）熱板的溫度是按幹燥過程的加熱（rè）曲線精確控製的。真空度的選擇（zé）要能保證整個幹燥過程中所有水份都以冰的形式而不溶融，對於大多數蔬（shū）菜和肉類來說，選擇0.5~1Pa,相應（yīng）於25℃左右的升華溫度為（wéi）適。由於真空冷凍（dòng）幹燥食品是在很低的溫度下脫水，食（shí）品的（de）營養成分風味物質損失少，可（kě）以（yǐ）最大限度地保留原有的營養和（hé）風味，複水（shuǐ）性極好（hǎo），可在數秒至數分（fèn）鍾（zhōng）內完成複原，其色、味（wèi）、形與新鮮（xiān）品（pǐn）基本完全相（xiàng）同。真（zhēn）空（kōng）冷凍幹（gàn）燥產品很多（duō）：有咖啡、速（sù）溶茶、果汁、草藥等，蔬（shū）菜類有蔥、大蒜、薑、磨（mó）茹、肉類（lèi）、鮮貝等。真空冷凍幹燥一次性投資很大，令很多食品廠家望而卻步，如丹麥（mài）的ATLAS的RAY50型凍幹設備(凍（dòng）幹麵積45m2

)報價高達105萬（wàn）美元，國產凍幹機剛剛起步，質量（liàng）方（fāng）麵與國外產品還有很大的差距，此外真空冷凍幹燥的生產費用也較高，這是因為需要維持（chí）較高的真空和(-25℃)的低溫，幹燥時間長（zhǎng），能耗（hào）較高，這些因素使冷凍幹（gàn）燥在食品工業中使用帶來很大的阻力。

3．2噴射（shè）式連續真空幹燥器又稱（Filtermat噴霧幹燥器（qì）)

噴射式連續真（zhēn）空幹燥器又稱（chēng）Filtermat噴霧幹燥器，相當於是帶式真空幹燥器與噴霧幹燥器的組合。Niro

Hudson公（gōng）司（sī）研製的該種幹（gàn）燥器成功地解決了粘性食品----如含糖（táng）量高、含脂肪量高或酸含量高（gāo）的食品物料的幹燥問題，粘性大的物料用傳統的噴霧幹燥器會發生粘（zhān）壁現象，幹燥（zào）困難。幹燥過程中物料通過壓力噴嘴垂（chuí）直向下噴向噴霧（wù）幹燥室，熱空氣也向下噴，半幹的粉末物料聚集在移動的網帶上，尾氣也由風（fēng）機排出，幹燥好的物料在網帶上進一步移動、冷卻（què）、收集。由（yóu）於噴霧塔（tǎ）內（nèi）維持中等的真空度，熱風溫度隻需100℃左右，而一（yī）般的噴霧幹燥熱風溫度150℃左右，因而熱敏性物料損失少，同時降低了噴霧塔內（nèi）的高度。

3．4微波真空幹燥微波是波長1.0~0.001m，頻率為300~300000MHz，具有穿透性的電磁輻射波，微波幹燥原理是：微波發生（shēng）器將微波輻射到幹燥物料上，當微波射入物料內部時，透使水等極性分子隨微（wēi）波的頻率作同（tóng）步（bù）旋轉，例如幹燥蔬菜類製品采用915MHz的微波，則蔬菜內的極性水分子等每秒轉動9.15億次（cì），水等（děng）極性分子作如此高速旋轉（zhuǎn）的結果使（shǐ）物料瞬時產生摩擦熱，導致（zhì）物料表麵（miàn）和內部同（tóng）時升溫（wēn），使大（dà）量的水分子從物料逸出，達到物料幹燥的效果。傳統的加熱（rè）方法（fǎ）如蒸汽（qì）、熱風、電（diàn）等加熱（rè）是（shì）利用熱（rè）傳導、對流、輻射的原理將熱量從（cóng）外部傳物料內部，由表（biǎo）及（jí）裏需要一定的時間，物料的（de）熱傳導性能越差所需的時間就越長，因此加熱速度慢且受熱不均（jun1）勻，能耗（hào）較高。微波加熱是使被加熱物體本身成為發熱體，故稱之（zhī）為（wéi）內部加熱方法，微波從四麵八方穿過食（shí）品，食品內外同時加熱，既不需（xū）要傳熱介質，也不利用對流，食品內外溫度同時上升，加熱速度快（kuài）而均勻（yún），僅（jǐn）需傳統加熱方法的幾分（fèn）之一或幾十分之一，並能較好保留食品中維（wéi）生（shēng）素及食（shí）品（pǐn）原有的色香味。有實驗表明，曬幹的鮮菜其葉綠素、維生素等營養成分僅剩3%，陰幹則（zé）可保留17%，熱風快速幹燥可保留40%，微波幹燥可保留60%~90%，真空冷凍幹（gàn）燥可（kě）保留97%{2}。微波（bō）真空幹燥是將微（wēi）波（bō）技術和真空技術有機地（dì）結合，充分發揮微波加熱快和均勻，真空條件下水（shuǐ）汽化點低的特點，是一項很有前途的幹燥技術。微波真空幹燥技術在法國、日本、美國近年來已（yǐ）由實驗室推向（xiàng）工業化（huà）生產，這種技術很適合（hé）於（yú）熱敏（mǐn）性食品的深加工。

美（měi）國加州大學與某公司合作，使用微波真空幹燥無籽葡萄幹，保持了葡（pú）萄（táo）原有的形狀和顏色，避免了過去傳統工藝(65℃熱空氣烘24小（xiǎo）時)產品顏色、形（xíng）狀（zhuàng）、風（fēng）味和營養成分變（biàn）化的缺點，產品質量大大（dà）提高。法國國（guó）際微波公司製造的微波真空幹燥機(2450MHz，48Kw)微波真空幹燥室直徑為1.5m，長度12m，加工速溶（róng）桔粉，產品不僅保持原有的色香味，其維生素的保留遠遠高於噴霧幹燥。近年來國內外對高檔脫水蔬菜的需求量很大（dà），而脫水（shuǐ）蔬菜的生產（chǎn），其（qí）幹燥工藝是決定產品質量的關鍵，采用真空冷凍幹燥製備脫水蔬菜雖然質量（liàng）好，但真空冷凍幹燥設（shè）備價格昂貴，生產成本高；80年代以來國外已有（yǒu）采用真空微波（bō）——熱風（45%~55%）生產脫水（shuǐ）蔬菜，在質量上與冷凍幹燥（zào）工藝生產的（de）產品相當，而（ér）一次性投資少，總成本有較大幅度下降。

4． 結束（shù）語（1）

真空幹燥具有幹燥溫度低，幹燥室內相對（duì）缺氧，可避免脂肪氧化，色素褐變等一係列優點，適合於熱（rè）敏感性食品（pǐn）物料的幹燥，此外設備成本、幹（gàn）燥費用也相對較低，真空幹燥在食品幹燥中點有重要的地（dì）位。（2）

真空幹燥與微波加熱技（jì）術或其它幹燥方法相結（jié）合，出現了不少（shǎo）新型的（de）真空幹燥裝置，賦予了真空幹燥新（xīn）的內涵及生命力。（3）

真空微波幹（gàn）燥吸收了微（wēi）波加熱和真空幹燥兩者的優（yōu）點，是（shì）一種很有前途的幹燥技術，建議我國加快研製、開（kāi）發（fā）真空微波幹燥裝置。