為什麼凍幹工藝的流程需要長達86400秒（為什麼凍幹工藝的流程需要長達86400秒）

2023-05-02 12:52:42 2

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通過利用先進的真空冷凍乾燥技術工藝加工而成的食品叫做凍乾食品。

凍乾食品採用最新的工藝製作，優勢明顯：

一、全物理過程，拒絕任何化學添加、拒絕高溫；

二、含水量僅在5%以內；

三、保留住了食品本身營養成分的96%以上；

四、產品復水性好，加水5分鐘後即可恢復食材本來的色、香、味、形和美味。

長期駐紮在空間站的太空人吃不到足夠新鮮營養健康的食物，對他們的身體健康是一個嚴峻的挑戰。

怎麼能讓宇航到既營養又新鮮的食物是令科學家頭疼的一件事，直到凍乾食品的出現。

凍乾食品剛出現的時候被冠以航天食品之中的「貴族」。

由於其高昂的價格，尋常百姓是吃不到這種食品的。但技術進步了，成本也降低了。

昔日作為太空人專用的「VIP」技術也下凡了，原來越多的人們在享受著凍乾食品帶來的便利。

同時寵物們也在享受著凍乾食品所帶來的美味。

凍乾食品在人類領域的應用常見於凍幹水果、凍幹茶葉、凍幹蔬菜、凍幹藥品、凍幹疫苗等。

現在很多方便麵調料包也是由凍幹工藝加工而成的。

人類對於食品加工工藝不斷在探索，從生吃到火烤再到水煮，最後到煎炸烹煮，加工手段在不斷豐富。

而凍幹工藝的逐漸普及，在廚房裡必然會掀起一場新的革命。

凍幹工藝全程都是在低溫低壓環境下進行的，所以不會像烘乾工藝過程中所產生的高溫致使蛋白質等易發生變性的活性物質失去活力。

也不會像風乾工藝過程中與空氣中的氧氣結合，從而避免了氧化反應。

使易氧化的物質得到了保護，從而使產品的形狀不發生變化。

同時低溫環境下，能夠減小熱敏產品的變性，能保持食物原有的色香味、形狀不變。

舉個慄子，冰封在北極的人或動物幾百年都不會發生變化，而木乃伊到如今也只是一具乾屍。

以上是對食品凍幹工藝的簡單介紹，下面詳細介紹凍幹寵物食品工藝的三大基本過程，以凍幹雞肉蛋黃粒為例。

預凍之前需要通過真空滾揉技術讓每一粒雞肉都與雞蛋黃充分融合。

蛋黃液進入雞肉粒內部的肌肉纖維，充分和雞肉融合在一起，從而讓每一粒雞肉蛋黃的營養均衡。

第一階段：預凍

預凍的目的就是要讓雞肉蛋黃裡面的自由水完全結冰、固化。這時候需要足夠的低溫自由水才能完全結冰。

好比冬天北方池塘裡的水，表層結冰，而冰層之下依然是未結冰的水，因為溫度不夠低。

而預凍時候的溫度可以讓品溫達到共晶點，此時的溫度約在-30度。

這個溫度差不多是嚴冬中國最北的黑河市的日均最低溫度。

凍幹工藝滅菌、滅活的原理：當低溫達到某一數值時，生物的細胞中的水分會結冰，當溫度達到共晶點的時候，水全部結冰，體積會隨之膨脹並刺破細胞壁，升華乾燥的過程中，細胞中的水分會直接升華，從而達到細菌、病菌等滅活的目的。

此時第一階段的預凍完成，此階段大約需要120分鐘，7200秒。

名詞解釋：

品溫：物料的溫度，此文指的是雞肉的溫度。

共晶點：是指物料中水分完全凍結成冰晶時的溫度，文中指的是雞肉裡的水分全部結成冰晶的溫度。

自由水、結合水：是存在於細胞中的兩種不同的水分構成形式，自由水就是單獨的水分子組成的水，分子式為H₂O，佔比約在80%~90%而凍幹過程中排掉的水分主要是自由水，結合水就是與其他分子結合以後的水分子分子式為XXX·H₂O 。）

第二階段：升華乾燥

①三相點知識點

水在低壓與高壓情況下在氣液固三種形態之間的轉化大致相同，但轉化時的溫度是不同的。

例如在1kPa壓力下，冰轉化為水的溫度為0度，水轉化為水蒸氣溫度約為6.3度。

而壓力降低後，冰點變化不大，而沸點會大大降低。

舉個慄子，在上海煮一壺水沸點為100度，而在拉薩水的沸點是87度左右。

可以想像，當壓力降到某一個數值，沸點和冰點重合，所以固體的冰可以直接轉化為水蒸氣。

這時候的壓力被稱之為三相點壓力，相對應的溫度為三相點溫度。水的三相點壓力為611.73Pa，三相點溫度約為0.01度。

也就是說在壓力低於611.73Pa，溫度低於0.01度的時候，冰可直接升華為水蒸氣，升華時所吸收的熱為升華熱。

②升華乾燥相關知識點

升華乾燥之前需要開啟真空泵把凍幹機箱體內的空氣抽出，從而達到接近真空環境。

這個時間大概需要30分鐘，1800秒。

產品熱量的轉移方式有三種：傳導、對流、輻射。而在真空環境下熱的傳遞方式以熱傳導為主，熱輻射為輔。

雞肉蛋黃粒是被均勻放在託盤裡的，然後分層放在凍幹機倉內。

凍幹機每一層都有一塊304不鏽鋼的隔板，隔板是可以被加熱的，隔板所顯示的溫度稱之為板溫。

在升華乾燥階段，需要不斷分批次的逐級給隔板加溫，從而通過熱傳導、熱輻射的方式供給雞肉蛋黃粒熱量。

這時品溫是高於捕溫的，大量升華過程即將開始。

此階段品溫是低於0度的，也就是說雞肉蛋黃裡面的水分一直是以冰晶狀態存在的，冰的升華熱約為2811.65J/g。

這種熱升華現象類似於東北地區在冬天裡戶外晾衣服，衣服裡的水分會先結冰。

但由於太陽所產生的輻射熱，冰會直接升華成水蒸氣，衣服同樣會晾乾，但這個過程是漫長的。

③升華乾燥介紹

升華乾燥是從雞肉蛋黃粒的表面開始逐步向內推移的，冰晶升華後會殘留下空隙。

類似海綿一樣，而這些空隙便成了雞肉蛋黃粒內部冰升華逸出的通道。

已乾燥層和仍有冰晶的分界面稱之為升華界面。

當冰晶全部除去時，第一階段的升華乾燥完成。

而這一階段大約需要10小時，36000秒。

為了保持品溫與捕溫之間的溫差一直存在，那麼就需要不斷的分批次的逐級給隔板加溫。

目的是為了每一次加溫，雞肉蛋黃裡的冰就會有一部分升華成水蒸氣並被捕水器捕獲。

如果加溫過快會造成真空度上升，雞肉蛋黃的溫度也會上升過快，一旦雞肉蛋黃溫度超過共晶點會導致凍幹失敗。

而加溫過慢所造成的問題就是生產周期大大增加，生產效率低下。

所以針對不同產品的特性和共晶點的不同，其凍幹生產工藝均不相同，力求找到最佳的凍幹曲線。

這樣不僅能生產出最成功的凍乾產品，同時也把成本降到了最低。

最終讓利給消費者，這也是朕的盒子在不斷努力的。

名詞解釋：

真空環境：一般指真空度在100Pa以內，甚至要低於50Pa。

熱傳導：類似夏天的石頭是高溫的，手觸碰到石頭感覺到熱，此之為熱傳導。

熱輻射：我們所感受到的太陽的熱，它的傳熱方式就是熱輻射。

捕溫：在凍幹過程中，冷凝器是一直處在工作狀態中，不斷給凍幹機箱體提供冷氣，而捕溫就是捕捉到冷凝器所提供給凍幹機箱體內的溫度。

凍幹倉、凍幹機箱體：凍幹倉是在凍幹機箱體內部的一個單獨空間，可以密封。凍幹機箱體是包含了凍幹倉、冷卻系統裝置等一體的機器。

捕水器：凍幹工藝過程中物料裡的水分會由冰升華成水蒸氣排出，同時需要一種設備來吸收這些水蒸氣，這種設備被稱之為捕水器。

第三階段：解析乾燥，也稱為第二階段乾燥

第一階段結束之後，雞肉蛋黃粒內部固態冰的水分已經排完，並被捕水器捕獲，排除的水分大約在90%。

但在乾燥物質的毛細管壁等位置還存在一部分水分。

此階段即使品溫超過雞肉蛋黃的共晶點溫度也不會造成凍幹失敗。

所以此時要不斷給雞肉蛋黃加熱，但前提是不破壞雞肉蛋黃的生物活性物質為前提，通常不可以超過35度。

此階段結束後，產品內部的殘餘水分含量根據產品的種類和要求而定。

一般對產品終點判斷方法有壓力升高法、溫度趨近法、稱重法等。

由於此階段主要的水分是結合水，因此水的蒸發速度很慢，大約需要11.5小時，41400秒。

凍幹工藝結束之後，需要立即把雞肉蛋黃粒密封常溫保存，分裝成盒，等待鏟屎官家愛寵們的召喚。

凍幹雞肉蛋黃開封後建議立即餵食，以免氧化、吸潮。

第一階段 預凍：7200秒 抽真空1800秒

第二階段 升華乾燥：36000秒

第三階段 解析乾燥：41400秒

7200 1800 36000 41400=86400秒

86400秒意味著一個批次的凍乾產品工藝的完成，也意味著下一個批次的開始，在這周而復始的86400秒裡， 凍乾食品才能源源不斷的供給我們，供給我們的愛寵。

凍乾產品的特點如下：

①在低溫下乾燥,能使蛋白質、維生素之類容易產生變性的營養物質，在乾燥過程中不產生變化，保持原有的生物活力

②低溫下乾燥，可減小熱敏產品的變性；能保持物料的原有的色、香、味、形狀不變

③低溫下乾燥時，物質中的一些揮發性成分損失很小

④乾燥在低壓下進行，使易氧化的物質得到了保護，同時因低溫缺氧能滅菌或抑制某些細菌的活動，從而使產品的性狀不變

⑤凍乾產品表面積增加，具有很好的速溶性和快速復水性

⑥能排除95%~99%以上的水分，使乾燥後產品能長期保存而不致變質

⑦冷凍真空乾燥可以實現環境保護，常被稱為「綠色乾燥」

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