發布（bù）時間：2010年03月16 摘要：
　   真空幹燥在食品工業中有廣泛的重要的應用，進（jìn）幾（jǐ）年來，真空技術與微波加熱技術和其它幹燥（zào）技（jì）術相結（jié）合（hé），出現了一些新的真空幹燥裝置類型，提出了（le）我國應加快研製開發真空微波幹（gàn）燥裝置的（de）新觀點。
前言
    當前，食品加工技術的一（yī）個（gè）重（chóng）要發（fā）展趨勢是最大限度地保持（chí）食品的營養和色香味，而幹燥工藝和設備的選擇對食（shí）品產品的營養、色香味有很大影響。食品幹燥有很多與“食（shí）品”相聯係的特點，它不同於化工（gōng）產品的幹燥，前者需要考慮食品衛生、營養損失、色香（xiāng）味變化等等，對幹燥溫度和時間有嚴格限製；食品幹燥又不同於醫藥產品的幹燥，因為食品往往是低附加值產品，而藥品一般是高附加值產品（pǐn），前者必須考慮幹燥過程的經濟（jì）性。圍繞著“質（zhì）量和經濟”，近年來食品幹燥技術和設備還是取得了不少（shǎo）進步，而其中真空與其它幹燥方法（fǎ）或加熱技（jì）術相結合，賦予了真空幹燥裝（zhuāng）置新的內涵和生命力。
1．食品真（zhēn）空幹（gàn）燥的特點
     真空幹燥是基於這樣（yàng）一基本原理：水的（de）飽和蒸氣壓與溫度緊密相關，在真空狀態下，水的（de）沸點降低，即在真空下操作也就是在低溫下操作，可避免在（zài）高溫下營養成分維生素等的破壞，同（tóng）時提高了幹燥速度。此外在真空係（xì）統中，單位體積內空氣的含量低於大氣中的含量，在這（zhè）相對缺氧的環境下進行食品幹燥可以減輕甚（shèn）至避免食品中脂肪的氧化機（jī）會，色素（sù）褐變或其它氧化變質等（děng），所以采用真空幹（gàn）燥獲得較好的（de）食品（pǐn）質（zhì）量。
2．傳統的真空幹燥裝置
     真空幹燥在食品、製藥、化工等行業有廣泛的應用，國內也開發和引進了各種真空幹燥設備，其結構（gòu）形式多種多（duō）樣。在食品工業中常用的形式主要有箱式、雙錐式真空幹燥器，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，蒸汽或電等加熱，利用熱（rè）傳導，對流或（huò）輻射原理將熱量從外部傳到物料內（nèi）部。
2．1箱式真空幹燥器（qì）
     箱式真空幹燥是曆史最悠久，也是最（zuì）簡（jiǎn）單的一種真空幹燥器，在真空幹燥箱內有多塊中空加熱板，加熱（rè）板裏麵一般通（tōng）蒸氣加熱，也可用電加熱或（huò）其它輻射（shè）加熱。物料放在金屬（shǔ）盤裏置於加熱板上，熱（rè）量通過熱傳導到達物料內部，使水份加熱（rè）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、粉體和（hé）散粒食品物料的幹燥。
2．2雙錐真空幹燥器
     雙錐真（zhēn）空幹燥器是使有對稱夾套的圓錐形容器（qì）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（sòng）入蒸汽或加熱載體，並借助於設另一（yī）端軸中心的帶（dài）過濾網的排氣管（guǎn）排氣（qì）。雙錐真空幹燥（zào）器能達到較高真空度，內部結構簡單，清理容易，物料能全部（bù）排出。
2．3真空帶（dài）式幹燥器
     真空帶式幹（gàn）燥器是由一連續的不鏽鋼帶組成的（de），鋼帶繞（rào）過加熱滾筒和冷卻滾筒（tǒng），結（jié）構呈（chéng）多層式，構成幹燥器（qì）主體，然後納入密閉的真空室內（nèi）。物料簿（bù）簿地平鋪在（zài）帶式加熱板上隨之運動，由於在真空條件（jiàn）下，物料在加熱板上呈沸騰狀發泡，故（gù）成品具有多孔性；全係統為密閉操作，衛生條件好，實際操作真空度100~10Kpa之間，加熱（rè）溫度為150℃左右，其運條件(幹燥溫度和時間)介於冷凍幹燥和噴霧幹燥之間，成（chéng）品質量與冷凍幹燥很（hěn）接近，但冷凍幹燥是間（jiān）隙操作而真空帶式（shì）幹（gàn）燥機（jī）是連續（xù）作業，特別適合於熱敏性和極易氧化的食（shí）品的（de）幹燥，液態或漿狀物（wù）料勻可使用，食品中（zhōng）常用（yòng）此幹燥橙汁、蕃茄汁、速溶茶等。
2．4真空滾筒幹燥機
     真空滾筒幹燥器將（jiāng）滾筒（tǒng）密閉在真空（kōng）室內，在真空滾筒幹燥機中，進（jìn）料、卸料和刮料等都（dōu）必須從幹燥室（shì）外進行控製，因此幹燥（zào）成本很高，故（gù）隻能用於非常熱敏性食品的幹燥（zào），如果汁、酵母（mǔ）、嬰兒（ér）食品等（děng）。
3．真空（kōng）幹燥裝置的新進（jìn）展（zhǎn）
     傳（chuán）統的真空幹燥裝置大多采用熱傳導、對流或熱（rè）輻射的方式加熱（rè），加熱（rè）速度慢且不（bú）夠均勻（yún），近幾年（nián）來，研（yán）究者將真空技術與（yǔ）微波（bō）加熱技術及其它幹燥（zào）技術相（xiàng）結合，出現了一些（xiē）新的真空幹燥裝置類型。
3．1真（zhēn）空冷凍幹燥（zào）
     水有三種聚集狀態，即液態、固態和汽態。隨著壓力的不斷降低，冰點的變化不大，而沸點側越來越低，越來越靠近冰點。當（dāng）壓力下（xià）降到某一值時，沸點即與冰點相結合，固態冰可以（yǐ）不經過液（yè）態而直接轉化為汽態。水的三相點（diǎn）壓力為610.5Pa，三相點溫度為0.0098℃，在壓力低於三相點壓力時，固態（tài）冰可以吸收熱量直接轉化為汽態的水（shuǐ）蒸汽（qì），冷凍幹燥的（de）原理就在於此。真空冷凍幹燥時，產品放（fàng）在真空室（shì）內，處在兩加熱板之間，利用低溫激發遠紅外加熱（rè），保證幹燥均勻，加（jiā）熱板的溫度是按幹燥過程的加熱曲線精確控製的。真空度的選擇要能保證整個幹燥過程中所有水份都以冰的形式而不溶（róng）融，對於大多數蔬菜（cài）和肉類來說，選擇0.5~1Pa,相應於25℃左右的升華溫度為適。 由於真空冷凍幹燥食品是在很低的溫度下脫水，食品的營養成分風味物質損失少，可以最（zuì）大限度地保留原有（yǒu）的營養和風味，複水性極好，可在數（shù）秒至數分鍾內完成複原，其（qí）色、味（wèi）、形與新鮮品基本（běn）完全相（xiàng）同。真空冷凍幹燥（zào）產品很（hěn）多：有咖啡、速溶茶、果汁、草藥等，蔬（shū）菜（cài）類有蔥（cōng）、大蒜、薑（jiāng）、磨茹、肉類、鮮貝（bèi）等。真空冷凍幹燥一次性投資很大，令（lìng）很多食品廠家望而卻步（bù），如丹（dān）麥的ATLAS的RAY50型凍（dòng）幹設備(凍幹麵積（jī）45m2 )報價高達105萬美元，國產凍幹機剛剛起步，質量方麵與國外產品還有（yǒu）很大的差距，此外真空冷（lěng）凍幹燥的生產費用也較高，這是因為需要（yào）維持較高（gāo）的真空和(-25℃)的低溫，幹燥時間長（zhǎng），能耗（hào）較高，這些因素使冷凍幹燥在食品工業中使（shǐ）用帶來很大的阻力。
3．2噴射式連續真空幹燥器又稱（Filtermat噴霧幹燥器)
     噴射式連續真（zhēn）空（kōng）幹燥器又稱Filtermat噴霧幹燥器，相當於是帶式真（zhēn）空幹燥器與噴（pēn）霧幹燥器的組合。Niro Hudson公司研製的該種幹燥器成功地解決了粘性（xìng）食品----如含糖量高、含脂肪量高或酸含量高的食品物料的幹燥問（wèn）題，粘（zhān）性大的物（wù）料用傳統的噴霧幹燥器會發（fā）生粘壁現象，幹燥困難。幹燥過程（chéng）中物料通過壓力噴嘴垂直向下噴向噴霧幹燥室，熱空（kōng）氣也（yě）向（xiàng）下噴，半幹的粉末物料聚集在移動的（de）網帶上，尾氣也由風機排出，幹燥好的（de）物料在網帶上進（jìn）一步移動、冷卻、收集。由於噴霧（wù）塔內維持中等的真空度，熱風溫度隻需100℃左右，而一般的噴霧幹（gàn）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的高度。
3．4微波（bō）真空幹燥
     微波是（shì）波長1.0~0.001m，頻率為300~300000MHz，具有穿透性的電磁輻射波，微（wēi）波幹（gàn）燥（zào）原理是：微波發生器將微波輻射到幹燥物（wù）料上，當微波射入物料內部時，透使水等極性分子隨微波的頻（pín）率作同步旋轉，例如幹燥蔬菜類製品采用915MHz的微波（bō），則蔬菜內（nèi）的極（jí）性水分子（zǐ）等每秒轉動9.15億次（cì），水等極性分子作如此高速（sù）旋轉的結果使物料瞬時產生摩擦熱，導致物料表麵和內部同時升（shēng）溫（wēn），使（shǐ）大量的水分子從物料（liào）逸出，達到物料幹燥的效果（guǒ）。傳統的加熱方法如蒸汽、熱風、電等加熱是利用熱傳導、對流、輻射的原理（lǐ）將熱量從外部傳物料內部，由表及裏（lǐ）需要一定的時間（jiān），物料的熱傳導性能越差所需的時（shí）間就越（yuè）長，因此加熱速度慢且受熱不均勻，能耗較（jiào）高。微波加熱是使被加熱物體本身成為發熱（rè）體，故（gù）稱之為（wéi）內部加熱方法，微波從四（sì）麵八方穿過食品，食品內外同時加熱，既不需要傳熱介質，也不利用對流，食品內外溫度同時（shí）上升，加熱（rè）速度快而均勻，僅需傳統加熱方法的幾分（fèn）之一或幾十分之一（yī），並能較好保（bǎo）留食品中維生素及食品原有的色香味。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%，陰幹則可保留17%，熱風（fēng）快速幹（gàn）燥可保留40%，微波幹燥可（kě）保留60%~90%，真空冷凍幹燥可保留97%{2}。
     微波真空幹燥是將微波（bō）技術和真空技術有（yǒu）機地結合，充分發揮微波加（jiā）熱快和（hé）均勻，真空條件下水汽化點低（dī）的（de）特（tè）點，是一項很有前途的幹（gàn）燥技術。微波真空幹燥技術在法國、日本（běn）、美國近年來（lái）已由實驗室推向（xiàng）工業化生產，這種技術很適合於熱敏性食品（pǐn）的深加（jiā）工。
     美國加州大學與（yǔ）某公司合（hé）作，使用微波真空（kōng）幹燥無籽葡萄幹（gàn），保持了葡萄原有的形狀（zhuàng）和顏色，避免了過去傳統工藝(65℃熱空氣烘24小時)產品顏（yán）色、形狀、風味和營養成分變化的缺點，產品質量大大提高。法國國際（jì）微波（bō）公（gōng）司製造的微波真空幹（gàn）燥機(2450MHz，48Kw)微波真空幹燥室直徑（jìng）為1.5m，長度12m，加工速溶桔粉，產品（pǐn）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（wài）對高檔（dàng）脫水蔬菜的需求量很大，而脫水蔬菜的生產，其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（cài）雖然質量好（hǎo），但真空冷凍幹燥設備價（jià）格昂貴，生產成本高；80年代以來國外已有采用真（zhēn）空微（wēi）波（bō）——熱（rè）風（45%~55%）生產脫水蔬菜，在質量（liàng）上與冷凍幹（gàn）燥（zào）工藝生產的產品相當，而一次性投資少，總成本有較大幅度下降。
4． 結束語
1．真空幹（gàn）燥具有幹燥溫度低，幹燥室內相對（duì）缺（quē）氧，可避免脂肪氧（yǎng）化，色素褐變等（děng）一（yī）係列優點，適合於熱敏（mǐn）感性食品物料的幹燥，此外設備成本（běn）、幹燥費用也相對較（jiào）低，真空幹燥在食品幹燥中（zhōng）點有重要的（de）地（dì）位。
2．真空幹燥與微波（bō）加熱技（jì）術或其它幹燥方法相（xiàng）結合，出現了不少（shǎo）新型的真空幹燥裝置，賦予（yǔ）了真空幹燥新的內涵及生命力。
3． 真（zhēn）空（kōng）微波幹燥吸收了微波加熱和真空幹燥兩（liǎng）者的優點，是一種很有前途的幹燥技術，建議我國加快研製、開發真空微波（bō）幹燥裝置。
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