干燥技術是一門古老的技術，早在舊石器時代，"人類"就已經(jīng)懂得將木材、肉、獸皮等曬干，它是人類智慧的結晶。關于工業(yè)化干燥的加工技術則在《天工開物》一書中就有詳細的記載，可見人類對于干燥技術的應用歷史非常久遠。但技術的發(fā)展與時代的進程是分不開的，長期以來，干燥技術的發(fā)展是停滯不前的，仍然以熱干燥為主。即便到了當下，熱干燥仍然是主流干燥方式，只不過熱干燥的技術已經(jīng)得到提升，微波、超聲波、真空等輔助方式大大提高了干燥效率。

       低溫干燥更適合提"質"

       隨著技術的發(fā)展及加工的需要，常規(guī)的熱干燥已不能滿足現(xiàn)代化的加工要求，低溫干燥這種較為"保守"的方式反而在當下受到追捧。同樣，低溫干燥技術也并不是什么高科技，早在公元前3500年前，位于南美安第斯山脈的秘魯印第安部落就通過晚上冷凍和白天陽光下解凍的交替操作來保存土豆。脫離大自然力量的低溫干燥技術則起源于20世紀早期，1909年沙克爾通過真空凍干的方式將菌種、病毒及血清成功保存，從而開啟了工業(yè)化的應用。后來，二戰(zhàn)時期通過將血漿凍干脫水以達到便攜應用的特色。而食品工業(yè)的應用則要晚的多，20世紀60年代，美國率先開啟凍干技術在食品行業(yè)的應用，通過凍干技術生產(chǎn)宇航員食品。

       低溫干燥技術主要指真空冷凍干燥，是將需干燥的物料在低溫下先行凍結至其共熔點以下，使物料中的水分變成固態(tài)的冰，然后在適當?shù)恼婵斩认轮饾u升溫，使冰直接升華為水蒸氣而除去，再利用真空系統(tǒng)中的冷凝器，將水蒸汽冷凝，使物料低溫脫水而干燥。這種干燥方式的加工，物料全程都處于低溫狀態(tài)，通常不會超過40℃，物料的分子活躍度較低，不易發(fā)生劣變，從而提高產(chǎn)品質量。

       從物料最終效應角度出發(fā)，冷凍干燥技術在食品行業(yè)有三大應用特點：保持色、香、味及營養(yǎng)成分，提高產(chǎn)品復水性以及保留活性成分的功能。

       保持色、香、味及營養(yǎng)成分

       色、香、味及營養(yǎng)是評價食品優(yōu)劣的常規(guī)標準，真空冷凍干燥技術恰好能夠滿足食品加工的嚴苛要求。首先，食品中的色素、香味物質及維生素等屬于熱敏性物質，在高溫下極易發(fā)生變性，從而使色澤降低、香味散失及營養(yǎng)物質流失，低溫環(huán)境則能夠最 大 程 度的保護這些成分，使其能夠盡可能的保持天然狀態(tài)，提高價值及利用率。比如咖啡風味的保持，通過冷凍干燥制作的速溶咖啡被認為是最接近于現(xiàn)磨咖啡的制品；其次，真空冷凍干燥與其他方式相比，能夠更大程度的降低食品基質的水分活度，抑制內(nèi)源性酶及微生物的活性，降低食品發(fā)生自發(fā)反應和微生物活動的污染風險，顯著提高了產(chǎn)品的新鮮度。

       提高產(chǎn)品復水性

       隨著消費者對新鮮產(chǎn)品需求的不斷提升，以及提高資源利用率客觀需求的日益強化，對食品進行干燥保存的需要也越來越多。早在上世紀末，美國的新鮮果蔬中就有30%以上被用于凍干保存，不僅滿足了產(chǎn)品的儲存要求，降低損耗，更保存了產(chǎn)品的天然狀態(tài)。真空冷凍干燥方式可以提高物料內(nèi)部水分的蒸發(fā)速度，使干燥過程迅速且連續(xù)，并降低物料外部在干燥過程中受到的溫度影響。在復水性實驗中，大部分物料的復水效果都趨于一致，即真空冷凍干燥的復水率較高且復水時間較短。復水率高意味著物料內(nèi)部細胞的完整性較好，對口感的恢復有很大助益。

       保存活性分子

       大健康時代的到來使消費者更關注產(chǎn)品的功能性，而分子的活性及穩(wěn)定性就尤為重要?；钚苑肿油鶎儆跓崦舫煞郑邷馗稍镞^程勢必會加速成分的劣變，導致產(chǎn)品的質量下降。真空冷凍的干燥方式則能起到穩(wěn)定效果，使活性分子始終位于低活躍地帶，不僅留下了更多的活性成分，而且能夠使成分不喪失活性。實驗指出，在同樣的物料條件下，冷凍干燥對活性成分的保留量高于熱干燥30%以上，最終有效率則高于熱干燥50%以上。

       消費者的精益求精、生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品角逐、市場競爭環(huán)境的擠壓等多種因素在不斷的促使技術發(fā)展，冷凍干燥技術也在不斷進化。"活性"時代給真空冷凍干燥提出了更高的要求，薄膜凍干技術應運而生。薄膜凍干技術與真空凍干的機理相同，但薄膜凍干技術的速度更快，其通過將物料混合物冷凍成薄膜的方式，加快物料的干燥過程，其凍干速度是普通凍干方式的100倍以上。此外，這種方式還能有效提高物料的均勻性，使產(chǎn)品的定量效果更突出，顯著提升活性成分的生物利用率，對于有功能要求的保健食品、特醫(yī)食品等增益效果顯著。

       關鍵詞：食品加工、干燥技術、冷凍干燥、薄膜冷凍

       文/Huer

       作者簡介：Huer，從事熟肉制品產(chǎn)品研發(fā)10年，糕點生產(chǎn)線產(chǎn)品開發(fā)3年。