摘要： 真空乾燥在食品工业中有广泛的重要的应用，近几年来，真空技术与微波加热技 术和其它乾燥技术相结合，出现了一些新的真空乾燥装置类型，提出了我国应加快研制开 发真空微波乾燥装置的新观点。 前言 当前，食品加工技术的一个重要发展趋势是最大限度地保持食品的营养和色香味，而乾燥 工艺和设备的选择对食品产品的营养、色香味有很大影响。食品乾燥有很多与「食品」相 联系的特点，它不同於化工产品的乾燥，前者需要考虑食品卫生、营养损失、色香味变化 等等，对乾燥温度和时间有严格限制；食品乾燥又不同於医药产品的乾燥，因为食品往往 是低附加值产品，而药品一般是高附加值产品，前者必须考虑乾燥过程的经济性。围绕着 「质量和经济」，近年来食品乾燥技术和设备还是取得了不少进步，而其中真空与其它乾 燥方法或加热技术相结合，赋予了真空乾燥装置新的内涵和生命力。 1．食品真空乾燥的特点 真空乾燥是基於这样一个基本原理：水的饱和蒸气压与温度紧密相关，在真空状态下，水 的沸点降低，即在真空下操作也就是在低温下操作，可避免在高温下营养成分维生素等的 破坏，同时提高了乾燥速度。此外在真空系统中，单位体积内空气的含量低於大气中的含 量，在这相对缺氧的环境下进行食品乾燥可以减轻甚至避免食品中脂肪的氧化机会，色素 褐变或其它氧化变质等，所以采用真空乾燥获得较好的食品质量。 2．传统的真空乾燥装置 真空乾燥在食品、制药、化工等行业有广泛的应用，国内也开发和引进了各种真空乾燥设 备，其结构形式多种多样。在食品工业中常用的形式主要有箱式、双锥式真空乾燥器，带 式真空乾燥器等。这些传统的真空乾燥装置主要采用热风，蒸汽或电等加热，利用热传导 ，对流或辐射原理将热量从外部传到物料内部。 2．1箱式真空乾燥器 箱式真空乾燥是历史最悠久，也是最简单的一种真空乾燥器，在真空乾燥箱内有多块中空 加热板，加热板里面一般通蒸气加热，也可用电加热或其它辐射加热。物料放在金属盘里 置於加热板上，热量通过热传导到达物料内部，使水份加热蒸发。箱式真空乾燥器目前在 实际中使用仍很普遍，适用於液体、浆体、粉体和散粒食品物料的乾燥。 2．2双锥真空乾燥器 双锥真空乾燥器是使有对称夹套的圆锥形容器回转，借内部圆锥体本身的倾斜度使物料不 断被搅拌，通过回转接头由回转轴的一侧送入蒸汽或加热载体，并借助於设另一端轴中心 的带过滤网的排气管排气。双锥真空乾燥器能达到较高真空度，内部结构简单，清理容易 ，物料能全部排出。 2．3真空带式乾燥器 真空带式乾燥器是由一连续的不锈钢带组成的，钢带绕过加热滚筒和冷却滚筒，结构呈多 层式，构成乾燥器主体，然後纳入密闭的真空室内。物料簿簿地平铺在带式加热板上随之 运动，由於在真空条件下，物料在加热板上呈沸腾状发泡，故成品具有多孔性；全系统为 密闭操作，卫生条件好，实际操作真空度100~10Kpa之间，加热温度为150℃左右，其运条 件(乾燥温度和时间)介於冷冻乾燥和喷雾乾燥之间，成品质量与冷冻乾燥很接近，但冷冻 乾燥是间隙操作而真空带式乾燥机是连续作业，特别适合於热敏性和极易氧化的食品的乾 燥，液态或浆状物料匀可使用，食品中常用此乾燥橙汁、蕃茄汁、速溶茶等。 2．4真空滚筒乾燥机 真空滚筒乾燥机将滚筒密闭在真空室内，在真空滚筒乾燥机中，进料、卸料和刮料等都必 须从乾燥室外进行控制，因此乾燥成本很高，故只能用於非常热敏性食品的乾燥，如果汁 、酵母、婴儿食品等。 3．真空乾燥装置的新进展 传统的真空乾燥装置大多采用热传导、对流或热辐射的方式加热，加热速度慢且不够均匀 ，近几年来，研究者将真空技术与微波加热技术及其它乾燥技术相结合，出现了一些新的 真空乾燥装置类型。 3．1真空冷冻乾燥 水有三种聚集状态，即液态、固态和汽态。随着压力的不断降低，冰点的变化不大，而沸 点侧越来越低，越来越靠近冰点。当压力下降到某一值时，沸点即与冰点相结合，固态冰 可以不经过液态而直接转化为汽态。水的三相点压力为610.5Pa，三相点温度为0.0098℃ ，在压力低於三相点压力时，固态冰可以吸收热量直接转化为汽态的水蒸汽，冷冻乾燥的 原理就在於此。真空冷冻乾燥时，产品放在真空室内，处在两加热板之间，利用低温激发 远红外加热，保证乾燥均匀，加热板的温度是按乾燥过程的加热曲线精确控制的。真空度 的选择要能保证整个乾燥过程中所有水份都以冰的形式而不溶融，对於大多数蔬菜和肉类 来说，选择0.5~1Pa,相应於25℃左右的昇华温度为适。 由於真空冷冻乾燥食品是在很低的温度下脱水，食品的营养成分风味物质损失少，可以最 大限度地保留原有的营养和风味，复水性极好，可在数秒至数分钟内完成复原，其色、味 、形与新鲜品基本完全相同。真空冷冻乾燥产品很多：有咖啡、速溶茶、果汁、草药等， 蔬菜类有葱、大蒜、姜、磨茹、肉类、鲜贝等。真空冷冻乾燥一次性投资很大，令很多食 品厂家望而却步，如丹麦的ATLAS的RAY50型冻干设备(冻乾面积45m2 )报价高达105万美元 ，国产冻干机刚刚起步，质量方面与国外产品还有很大的差距，此外真空冷冻乾燥的生产 费用也较高，这是因为需要维持较高的真空和(-25℃)的低温，乾燥时间长，能耗较高， 这些因素使冷冻乾燥在食品工业中使用带来很大的阻力。 3．2喷射式连续真空乾燥器又称（Filtermat喷雾乾燥器) 喷射式连续真空乾燥器又称Filtermat喷雾乾燥器，相当於是带式真空乾燥器与喷雾乾燥 器的组合。Niro Hudson公司研制的该种乾燥器成功地解决了粘性食品----如含糖量高、 含脂肪量高或酸含量高的食品物料的乾燥问题，粘性大的物料用传统的喷雾乾燥器会发生 粘壁现象，乾燥困难。乾燥过程中物料通过压力喷嘴垂直向下喷向喷雾乾燥室，热空气也 向下喷，半干的粉末物料聚集在移动的网带上，尾气也由风机排出，乾燥好的物料在网带 上进一步移动、冷却、收集。由於喷雾塔内维持中等的真空度，热风温度只需100℃左右 ，而一般的喷雾乾燥热风温度150℃左右，因而热敏性物料损失少，同时降低了喷雾塔内 的高度。 3．4微波真空乾燥 微波是波长1.0~0.001m，频率为300~300000MHz，具有穿透性的电磁辐射波，微波乾燥原 理是：微波发生器将微波辐射到乾燥物料上，当微波射入物料内部时，透使水等极性分子 随微波的频率作同步旋转，例如乾燥蔬菜类制品采用915MHz的微波，则蔬菜内的极性水分 子等每秒转动9.15亿次，水等极性分子作如此高速旋转的结果使物料瞬时产生摩擦热，导 致物料表面和内部同时升温，使大量的水分子从物料逸出，达到物料乾燥的效果。传统的 加热方法如蒸汽、热风、电等加热是利用热传导、对流、辐射的原理将热量从外部传物料 内部，由表及里需要一定的时间，物料的热传导性能越差所需的时间就越长，因此加热速 度慢且受热不均匀，能耗较高。微波加热是使被加热物体本身成为发热体，故称之为内部 加热方法，微波从四面八方穿过食品，食品内外同时加热，既不需要传热介质，也不利用 对流，食品内外温度同时上升，加热速度快而均匀，仅需传统加热方法的几分之一或几十 分之一，并能较好保留食品中维生素及食品原有的色香味。有实验表明，晒乾的鲜菜其叶 绿素、维生素等营养成分仅剩3%，阴乾则可保留17%，热风快速乾燥可保留40%，微波乾燥 可保留60%~90%，真空冷冻乾燥可保留97%{2}。 微波真空乾燥是将微波技术和真空技术有机地结合，充分发挥微波加热快和均匀，真空条 件下水汽化点低的特点，是一项很有前途的乾燥技术。微波真空乾燥技术在法国、日本、 美国近年来已由实验室推向工业化生产，这种技术很适合於热敏性食品的深加工。 美国加州大学与某公司合作，使用微波真空乾燥无籽葡萄乾，保持了葡萄原有的形状和颜 色，避免了过去传统工艺(65℃热空气烘24小时)产品颜色、形状、风味和营养成分变化的 缺点，产品质量大大提高。法国国际微波公司制造的微波真空乾燥机(2450MHz，48Kw)微 波真空乾燥室直径为1.5m，长度12m，加工速溶桔粉，产品不仅保持原有的色香味，其维 生素的保留远远高於喷雾乾燥。 近年来国内外对高档脱水蔬菜的需求量很大，而脱水蔬菜的生产，其乾燥工艺是决定产品 质量的关键，采用真空冷冻乾燥制备脱水蔬菜虽然质量好，但真空冷冻乾燥设备价格昂贵 ，生产成本高；80年代以来国外已有采用真空微波--热风（45%~55%）生产脱水蔬菜，在 质量上与冷冻乾燥工艺生产的产品相当，而一次性投资少，总成本有较大幅度下降。 4． 结束语 （1） 真空乾燥具有乾燥温度低，乾燥室内相对缺氧，可避免脂肪氧化，色素褐变等一系 列优点，适合於热敏感性食品物料的乾燥，此外设备成本、乾燥费用也相对较低，真空乾 燥在食品乾燥中点有重要的地位。 （2） 真空乾燥与微波加热技术或其它乾燥方法相结合，出现了不少新型的真空乾燥装置 ，赋予了真空乾燥新的内涵及生命力。 （3） 真空微波乾燥吸收了微波加热和真空乾燥两者的优点，是一种很有前途的乾燥技术 ，建议我国加快研制、开发真空微波乾燥装置。 http://www.pdchina.com.cn/BBS/Default.htm?url=http%3A//www.pdchina.com.cn/BBS/ReplyPost.aspx%3Fid%3D9746 --

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