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３６０ＭＰａ 呢？根据图 １ 可知，若塔顶压力 增高后，塔顶温度相应的增高，釜温也要增 长。那实验前的水温就无法保证将这一温 度下的塔顶蒸的气体完全冷却，那么塔顶 就要集气，时间一长，气体越集越多，压力 就会越大，塔系无法正常运行。
考克斯图代表的意义是在一定压力的 情况下，物质的泡点温度。例，在 ０ ． ３６０ＭＰＡ 的压力下，Ｃ４Ｈ１０ 的泡点温度是 ４ ５ ℃左右。
随着全球环境状况的日益恶化以及人 们自我保健意识的增强。优质、安全、无污 染的绿色食品日益受到人们的青睐。生态 农庄，绿色食品的大量涌现表明社会经济 发展与环境保护将日益和谐。
１ 真空冷冻干燥食品的优点
最大限度地保留新鲜食品的营养成分 和色、香、味；食品的体积形状基本不变、 食用方便，其品质与鲜品基本相同；脱水彻 底，含水量低，重量轻，贮运方便；可长时 间保存，可保持５ 年不变质；可避免一般干 燥方法中的表面硬化和营养损失现象；可 室温贮运销售，重量轻，对营销十分有 利。
燥后产品与干燥前有相同的形态，防止抽 真空干燥时起泡、浓缩、收缩和溶质移动 等不可逆变化产生，减少因温度下降引起 的物质可溶性降低和生命特性的变化。一 般来说预冻之前应确定三个数据：预冻速 率、预冻的最低温度和预冻时间。
３．２．１ 预冻速率 预冻的速度影响真空冻干食品的质量 与冻干速率。为了获得不同的降温速度， 就要采用不同的预冻方法，例如有时需装 箱之后才开始冻干箱的降温，有时需要让 机器预先降到低温，再将产品装入冻干箱 内。由试验中发现，预冻过程中会产生溶 质效应和机械效应。 溶质效应就是在预冻过程中，水分慢 慢冻结而减少导致溶液中电解质浓度逐渐 升高，电解质浓度的增加引起蛋白质的变 性，而使细胞死亡；另外电解质浓度的增加 会使细胞脱水而死亡。溶质效应在某一温 度范围最为明显，这个温度范围是在水的 冰点和该液体的全部固化温度之间，为了 减弱溶质效应，需要以最高的冻结速率越 过这个温度范围。 机械效应就是预冻速度慢，产生冰晶 大而不规则；干燥时对于水蒸气扩散阻力 小，有利于升华。但会对细胞组织产生严 重的机械损伤，影响成品的弹性和复水 性，使复水性变差。而快速冷冻产生的冰 晶较小，形成晶核数量越多，孔隙度减 小，阻力增大，使水蒸气只有靠渗透穿过 已干的固体膜层，干燥时间大大延长，不 利于升华；但干后复水性好。解决这个问 题的方法是增大冰晶体的体积，从实验得 知，食品温度降低到 － １ ℃～－ ５ ℃阶段 时，其绝大部分从液相变为固相，故被称 为最大冰晶生成带。有经验的技术员会在 冻结阶段将预先设置的温度（－ １ ℃～－ １ ０ ℃）保留一段时间，以促进冰晶的生长。 ３．２．２ 预冻温度 食品在进入干燥室以前必须低于共晶 （熔）点温度，预冻之前必须通过实验测 得。测定共晶点的方法有多种，有电阻检 测法、差热分析仪扫描法、低温显微镜直 接观察法等。其中电阻检测法方便易行。
制 造
中国科技信息 ２００９ 年第 ５ 期 ＣＨＩＮＡ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ Ｍａｒ．２００９
浅谈食品的真空冷冻干燥
周恒良 秦红平 安徽理工大学土木建筑学院 ２３２００１
摘 要 真空冷冻干燥技术是将含水物料在低温状态 下冻结，然后在真空条件下，使冰直接升华成 水蒸气并排掉脱水物料中的水分使物料干燥 的一门高新技术。真空冷冻干燥产品可以最 大限度的保持新鲜物料原有的色、香、味、形、 和营养成分。本文讨论了真空冷冻干燥食品 的发展现状、特点和工艺流程，重点介绍了真 空冷冻干燥的新工艺，新技术。 关键词 真空冷冻干燥；食品； 微波加热
４ 结论
（１）冷凝效果对生产液化气有着重要的 影响。
（２）制冷系统的安装加大了液化气的产 量和质量，为企业创造了效益。
（３）制冷系统的安装避免了外界温度对 冷凝液体的影响，从而加大了生产周期时 间。
图 １ 物料内部的传热传质
参考文献 ［１］ 谢天恩，麦本熙，丁惠华编著． 化工 原理．化学工业出版社．１９９８ ［２］ 戴咏川．石油化学（第二版）．辽宁石油化 工大学出版社．２００３ ［３］ 陆士庆． 炼油工艺学（第二版）． 中国 石化出版社．２００７．３ ［４］ 时均等．化学工程手册（第二版）．北京． 化学工业出版社．１９９６ 作者简介 赵发才（ １ ９ ８ １ － ） ， 男，助理工程师， 本科， 主要从 事溶剂油的炼制及产品质量控制工作。
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辐射加热是热量由热辐射板通过辐射 传至物料干燥层表面，再通过导热和气体 对流的方式由干燥层表面到达升华界面。 辐射式换热如图 １（ｂ）所示。辐射式换热 可克服接触式传热的缺点，易保障产品的 品质，但所需时间较长，效率低。
（３）微波加热 微波加热适合热敏材料的冻干过程， 如图 １（ｃ）所示，由于其传热基本不受干 燥层的影响，热能可以直接到达物料的升 华面，因而物料表面和升华面之间的温差 很小，可使冷冻层维持并接近物料允许的 最高温度，因而对干燥过程是最有利的，可 大大缩短干燥时间，提高干燥速率。 对大厚度物料，冻干宜采用微波加热， 而小厚度物料冻干，宜采用表面加热，即接 触式传热和辐射加热；至于厚度的分界点， 则视不同物料性质决定。微波干燥具有加 热均匀、干燥时间短等特点，很有发展潜 力。但在１３．３Ｐａ～６６６．６Ｐａ的干燥室压力下， 微波加热容易引起辉光放电现象。这种现 象容易引起冻干食品的“链式反应”，最终 导致冷冻干燥的失败，而且微波加热易使 冻干制品产生异味。实际冻干过程究竟采 用哪种供热方式，需要对各种工况进行具 体分析。 ３．４ 后处理 经冻干的制品不仅含水量低，且其呈 多孔状，组织表面比原来扩大 １００～１５０ 倍， 因而吸湿性强，易受氧化影响。为了便于保 存，后处理不容忽视，后处理的主要内容是 包装。包装材料一般选不透水、隔氧、遮光 的真空镀铝薄膜及 ＰＥＴ／ 铝薄 ／ＰＰ 复合材 料。包装形式可采用真空包装或真空充气 包装（充氮或二氧化碳）。食品中的微生物 会导致包装后食品的变质和败坏，必须采 取各种有效的灭菌和消毒方法，对包装材 料和食品杀菌。对冻干食品来说，常用的方 法有紫外线杀菌和辐射杀菌。值得一提的
４ 结束语
随着人们生活水平的提高，国际市场 对真空冷冻干燥食品需求量的不断增加， 食品的加工贮藏工业越来越被人们重视； 冷冻干燥作为新技术必将得到进一步飞速 发展，成为很有发展潜力的技术领域。
而在冻干产品中，保证物品质量的同 时提高干燥速率，降低成品的价格是冷冻 干燥中最具有发展技术领域之一。因此必 须多方面努力，寻求先进可行的操作过 程，对于一种新的物料，在制定合适的操作 方案时，最好通过实验测定出影响冻干过 程的主要因素，以供实际操作时参考。
表 ３ 表明，实验前后液化气的产量每天 就要相差 ５ ｔ 左右，按市场价格估算每天 就要相差上万元。
３．４ 外界温度对生产液化气的影响 外界温度对普通水系统的水影响很大， 外界温度升高时，水温也随之升高，当水温 升至 １０℃左右时，液化气无法生产，只能 在每年的 １１ 中旬～次年 ３ 月中旬生产。而 制冷系统是密闭的，几乎不受外界温度的 影响，生产期可以扩大到 １０ 月中旬～次年 ４ 月中旬。
测量时先把需要冻干的产品配制成溶液或 悬浊液，溶液冻结后离子将固定不能运动， 因此电阻率将非常大，而有少量液体存在 时电阻率将显著下降。因此测量产品的电 阻率将能确定产品的共熔点。在制定实际 工艺曲线时，一般预冻温度要比共晶点温 度低 ５～１０℃。
３．２．３ 预冻时间 根据设备的情况来决定，保证抽真空 之前所有产品均已冻实。不致因抽真空而 冒出瓶外，冻干箱的每一板层之间的温差 越小，则预冻的时间可以相应缩短，一般产 品的温度达到预冻最低温度之后 １～２ 小时 既可开始抽真空升华。 ３．３ 冻干 冻干是工艺要求最复杂的一道工序， 要严格按一定的工艺要求既冻干曲线进行。 冻干曲线是指冻干物料温度和冻干箱内压 力随时间变化的曲线。不同的物料、不同的 品种、不同的冻干设备，都有不同的冻干曲 线，一般都是由实验确定，再用来指导冻干 生产。 ３．３．１ 冻干室压强对冻干速率的影响 在冻干过程中，增大压强有利于传热 但不利于传质，降低压力有利于传质但不 利于传热。如果冷冻干燥是传热控制过 程，则干燥速率随着干燥室压力升高而提 高。如果冷冻干燥是传质控制过程，则干 燥速率随着干燥室压力降低而提高。实验 表明，在较低的压力范围内提高工作压力 可以加速冻干，而在同样的压力范围内采 用循环压力可提高冻干速率。循环压力的 波幅对冻干速率有明显的影响，而对周期 的影响不大。 ３．３．２ 加热方式对冻干速率的影响 目前冻干机上常见的加热方式有传导 加热、辐射加热和微波加热 （１）传导加热 传导加热主要是以接触式传热为主， 利用载热体通过加热板来实现，热源有电 加热、蒸汽加热等。接触式传热如图 １（ａ） 所示。接触式传热效率较高，但易造成物料 受过热度，影响产品品质。 （２）辐射加热
２ 真空冷冻干燥食品的种类
可真空冷冻干燥的食品有：中草药 类、营养品类、饮料类、水果类、蔬菜 类、肉类和水产类及某些特殊食品如航 天、航海、军需、野外作业、各种考察 队用食品等。
３ 真空冷冻干燥的基本过程
３．１ 预处理 包括选择、切分、清洗、漂烫、杀菌、 添加反应剂和抗氧化剂等。其目的是清除 杂物，使之易升华干燥；清除醇素引起的变 质；防止脂肪氧化和酵母引起的化学变质。 不同的食品，有不同的预处理工艺。预处理 对冻干制品质量影响很大，需严格按工艺 要求操作。 ３．２ 预冻 预冻是将溶液中的自由水固化，使干
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参考文献 ［１］ 张晋陆．食品真空冷冻干燥工艺及其强 化．广州食品工业科技．２００５．４ ［２］ 叶海斌．食品真空冷冻干燥原理和技术 探析．冷藏技术．１９９９，１ ［３］ 齐锡龄， 方承超 赵军 邓霄燕．工作压 力对真空冷冻干燥速率的影响． 工程热物 理学报．１９９６．１１，４ ［４］ 徐成海，张世伟，关奎之． 真空干 燥．２００３．７８～８０ 页
３．３ 冷凝效果对液化气产量的影响ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ价 以上数据已表明冷凝器中冷凝液体的 温度对生产液化气有着重要的影响。就本 厂液化气的生产产实际影响量见表 ３ 。 表 ３ 冷凝效果对液化气产量的影响