真空冷凍干燥(Freeze Dried，簡(jiǎn)稱(chēng)FD)技術(shù)起始于20世紀初期。20世紀40年代，FD技術(shù)首先由俄羅斯科學(xué)家在實(shí)驗室進(jìn)行試驗并獲得成功。
在二戰期間，利用FD技術(shù)把血漿脫水，使其輕便且易攜帶，需要時(shí)注入生理鹽水，便可把細胞激活。二戰結束后，FD技術(shù)被用于醫藥、生物、航天、航空事業(yè)；20世紀60年代，美國將應用該技術(shù)生產(chǎn)的凍干食品作為宇航員的太空食品；20世紀70年代，隨著(zhù)工業(yè)化進(jìn)程的加快，日本消化吸收了美國的FD科技成果，并對其進(jìn)行深入研究，使FD技術(shù)及其設備在食品加工領(lǐng)域的應用取得了進(jìn)一步的發(fā)展，從此，FD產(chǎn)品及設備進(jìn)入了工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)代，主要用于醫藥、飲料、食品，以及對農副產(chǎn)品的低溫脫水干燥；我國在新中國成立前就已經(jīng)開(kāi)始使用冷凍干燥法制造疫苗，但數量極少，新中國成立我國的冷凍干燥事業(yè)得到了迅速發(fā)展，1952年起開(kāi)始在獸醫界應用，并在國內制造了一批中型冷凍干燥機，現在我國所有的省、市、自治區均有不同型號的冷凍干燥機。
FD技術(shù)原理
自然界中，水有3種物理形態(tài)：固相、液相和氣相。當壓力降到646.6 Pa，溫度低于0℃以下時(shí)，水即由固態(tài)冰不經(jīng)過(guò)液相，直接升華為水氣。FD食品就是利用升華原理，將含有水分的物料在預備凍結后，置于真空罐中，通過(guò)熱媒輻射加熱，將物料脫水干燥。
FD技術(shù)在不破壞物質(zhì)原有物理化學(xué)結構的基礎上，通過(guò)升華將物質(zhì)脫水干燥，能夠在很大程度上使一些對熱敏感且易揮發(fā)損失的成分得到保存，所以，經(jīng)FD技術(shù)處理過(guò)的食品，內在營(yíng)養成分的保存率可達到96%以上，而且食物含有的極輕芳香油也會(huì )被保留在食物的表面而不損失。與經(jīng)過(guò)加熱處理而脫水的食品相比，FD產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)就是能夠保持食物原有的外形、顏色、營(yíng)養成分基本不變，有時(shí)甚至會(huì )使一些產(chǎn)品的味道和香味得到增強，改善了食品的風(fēng)味，增加了食品的適口性，而且FD產(chǎn)品不需要冷藏就可以長(cháng)期保存。
FD產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝
下面以FD大蒜粉的生產(chǎn)工藝為例，簡(jiǎn)述FD產(chǎn)品的一般生產(chǎn)工藝過(guò)程。
大蒜是百合科蔥屬植物，廣泛分布于各地，我國也有普遍種植，大蒜是深受?chē)讼矚g的香辛類(lèi)蔬菜之一，具有較高的營(yíng)養價(jià)值，其中，所含的Ge和Se是人體抗腫瘤*的元素。大蒜中的一種配糖體，能有效消除血管上沉積的脂肪，具有降血脂和抗血管硬化的作用。大蒜中主要的功能性成分蒜素是一種廣譜抗生素，對多種細菌和真菌都有很強的殺滅作用，但是大蒜素的性質(zhì)極不穩定，遇熱易被破壞，遇堿易失效。在0-50℃下，溫度越高，其含量的下降越快；在0℃以下，大蒜素含量下降平緩，pH值為3.0-5.0時(shí)最為穩定。綜合考慮大蒜的性質(zhì)，為了能較大程度地保留大蒜中的有效成分，通過(guò)冷凍干燥，即FD技術(shù)處理大蒜是一種效果較好的方法。
——工藝過(guò)程
大蒜一涼水清洗一涼水浸泡一搓去外皮一切片一酸浸泡一瀝水一裝盤(pán)一預凍一真空干燥一出料一粗粉碎—包裝一產(chǎn)品。
——工藝參數
大蒜切片的厚度為1.5-2.0 mm，裝盤(pán)厚度在1 cm左右，預凍溫度應低于共晶點(diǎn)5-8℃，后期處理在25℃以下進(jìn)行，以免大蒜粉吸濕膨脹發(fā)黏，影響產(chǎn)品品質(zhì)。
——冷凍干燥過(guò)程
冷凍干燥過(guò)程通常分為升華干燥和解析干燥2個(gè)干燥階段。升華階段由于水分較多，一般取最大加熱功率，當物料上部溫度達到加熱板溫度時(shí)，該階段終止。在解析干燥階段，由于升華結束，真空度有一定提高，所以應當控制加熱功率，即降低加熱板溫度，保證干食品的溫度低于最高允許溫度，該階段以物料達到設定值為終點(diǎn)，合理設置升華、解析干燥的時(shí)間是保證產(chǎn)品品質(zhì)和節能的重要方面。
大蒜粉的最佳冷凍干燥過(guò)程如下：
預凍至-35℃，待加熱板升溫到60℃以后，保持8.5 h，再降溫至40℃，保持4-5 h，全過(guò)程保持最高真空度。
試驗證明，如大蒜這種經(jīng)加熱處理而極易被破壞營(yíng)養成分的食品，適合用FD技術(shù)進(jìn)行加工。
FD產(chǎn)品技術(shù)支持
四環(huán)福瑞科儀科技發(fā)展(北京)有限公司法人由原北京四環(huán)科學(xué)儀器廠(chǎng)有 限公司技術(shù)研發(fā)和管理負責人擔任，是為客戶(hù)提供專(zhuān)業(yè)真空冷凍干燥設備及解 決方案的服務(wù)供應商。我們秉承“以客戶(hù)為中心，追求最高的客戶(hù)滿(mǎn)意度”的 服務(wù)理念，個(gè)性服務(wù)、創(chuàng )新設計、高效處理、可靠保障，可根據用戶(hù)需求提供 和設計單個(gè)或多個(gè)符合 GMP 相關(guān)標準的凍干設備配套系統，如負壓和無(wú)菌隔 離器、自動(dòng)進(jìn)出料及外置 CIP 等系統。
