一、凍干食(shi)品(pin)
凍干食(shi)品(pin)以前是VIP級別的食物,Z開始的時候,一般人是吃不起凍干食品的,因為成本太高了,價格貴。但長期駐扎在空間站的宇航員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。而凍干的優勢非常明顯:一、不添加任何防腐劑;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分鐘后即可恢復食材本來的色、香、味、形和美味。
所以凍干是宇航員的(de)食物,被冠以航天食品(pin)中(zhong)的(de)“貴族”。隨著時間的推進,工藝的普及,如今凍干工藝已經飛入尋常百姓家,凍干蔬菜,凍干藥品、凍干水果等等層出不窮,而鏟屎官們Z熟悉的還是自己家寵物的凍干食品。
所(suo)謂凍(dong)干就是(shi)真空(kong)冷凍(dong)干燥的簡稱,其原理是(shi)將(jiang)含有(you)水分的物(wu)料(新鮮的原料)在低溫(wen)真空(kong)環境中急速凍(dong)結(零下(xia)40度的真空環境),使冰直接升華成水蒸氣并排掉食物物料中的水分使其物料干燥的過程。不過,真正制作凍干的流程比這個要復雜很多。
二、凍干雞肉(rou)蛋黃粒的(de)工(gong)藝流程(cheng)
1、預凍(dong)之前(qian)需(xu)要通過真空(kong)滾(gun)揉技(ji)術讓每一粒雞(ji)肉(rou)都與雞(ji)蛋黃(huang)充分融合。蛋黃(huang)液進入(ru)雞(ji)肉(rou)粒內部的肌肉(rou)纖維,充分和雞(ji)肉(rou)融合在(zai)一起。
2、第(di)一(yi)階段:預凍
預(yu)凍的(de)目的(de)就是要(yao)讓雞肉蛋(dan)黃里面的(de)自由水完全結冰、固(gu)化。這(zhe)時候(hou)(hou)需要(yao)足夠的(de)低溫(wen)自由水才能完全結冰。而(er)預(yu)凍時候(hou)(hou)的(de)溫(wen)度(du)可(ke)以(yi)讓品溫(wen)達到(dao)共晶(jing)點,此時的(de)溫(wen)度(du)約(yue)在-30度。
凍干工(gong)藝滅(mie)菌(jun)(jun)、滅(mie)活(huo)的(de)原(yuan)理:當(dang)低溫(wen)達(da)到某一(yi)數值時,生物的(de)細胞(bao)中(zhong)(zhong)的(de)水(shui)分(fen)(fen)會(hui)結冰,當(dang)溫(wen)度達(da)到共晶點的(de)時候,水(shui)全部結冰,體積(ji)會(hui)隨之膨(peng)脹(zhang)并刺破細胞(bao)壁,升(sheng)華干燥(zao)的(de)過程中(zhong)(zhong),細胞(bao)中(zhong)(zhong)的(de)水(shui)分(fen)(fen)會(hui)直接升(sheng)華,從而達(da)到細菌(jun)(jun)、病菌(jun)(jun)等滅(mie)活(huo)的(de)目的(de)。
第一階(jie)段的預凍(dong)完(wan)成(cheng),此階(jie)段大約需要120分鐘。
3、第二(er)階段:升華(hua)干(gan)燥
①三相點
水在低壓與高壓情況下在氣液固三(san)種形(xing)態之間(jian)的(de)(de)(de)轉化大致相同(tong),但轉化時的(de)(de)(de)溫度是不同(tong)的(de)(de)(de)。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。而壓力降低后,冰點變化不大,而沸點會大大降低。舉個例子,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(yi)想(xiang)象,當壓力降(jiang)到某(mou)一個數(shu)值,沸點和冰點重合,所(suo)以(yi)固體的(de)冰可以(yi)直接轉化為(wei)水蒸氣。
這時候的(de)壓力(li)(li)被稱之為(wei)三相(xiang)點壓力(li)(li),相(xiang)對應的(de)溫度(du)(du)為(wei)三相(xiang)點溫度(du)(du)。水的(de)三相(xiang)點壓力(li)(li)為(wei)611.73Pa,三相點溫度約為0.01度。也就是說在壓力低于611.73Pa,溫度低于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升華干(gan)燥
升華干燥之前需要開啟真空(kong)泵(beng)把凍干機箱體內的空(kong)氣抽出,從而(er)達到接近真空(kong)環境。這個時(shi)間大(da)概需(xu)要30分鐘。
產品(pin)熱(re)(re)量的轉移方式(shi)有三種(zhong):傳導、對流(liu)、輻射。而在真空(kong)環境下(xia)熱(re)(re)的傳遞方式(shi)以熱(re)(re)傳導為(wei)主,熱(re)(re)輻射為(wei)輔(fu)。
雞(ji)肉蛋黃(huang)粒(li)是(shi)被均勻放(fang)(fang)在托盤里的,然(ran)后分層放(fang)(fang)在欣(xin)諭凍(dong)干機倉(cang)內。凍(dong)干機每一層(ceng)都有一塊304不銹鋼的隔板,隔板是可以被加熱的,隔板所顯示的溫度稱之為板溫。在升華干燥階段,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。這時品溫是高于捕溫的,大量升華過程即將開始。此階段品溫是低于0度的,也就是說雞肉蛋黃里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(zhe)種熱(re)升華(hua)現象類(lei)似于(yu)東北地區在冬天里(li)戶外晾(liang)衣(yi)服,衣(yi)服里(li)的(de)(de)水分會先結(jie)冰(bing)。但由于(yu)太(tai)陽所產生的(de)(de)輻射熱(re),冰(bing)會直接升華(hua)成(cheng)水蒸氣(qi),衣(yi)服同樣會晾(liang)干,但這(zhe)個過程是漫長的(de)(de)。
③升華干(gan)燥(zao)
升(sheng)(sheng)華(hua)干(gan)燥是從(cong)雞肉(rou)蛋黃(huang)粒(li)的表面開始逐步向內推(tui)移的,冰(bing)晶升(sheng)(sheng)華(hua)后會(hui)殘(can)留下空隙。類似海綿(mian)一(yi)樣,而這些空隙便成(cheng)了雞肉(rou)蛋黃(huang)粒(li)內部冰(bing)升(sheng)(sheng)華(hua)逸出的通道。已干(gan)燥層和仍(reng)有冰(bing)晶的分界(jie)面稱之(zhi)為升(sheng)(sheng)華(hua)界(jie)面。
當冰晶全部除(chu)去時,第一(yi)階段(duan)的(de)升(sheng)華干燥完成。而(er)這一(yi)階段(duan)大(da)約需(xu)要10小時。
為了(le)保持品溫與捕(bu)溫之間的(de)(de)(de)(de)溫差(cha)一(yi)直存在,那(nei)么就(jiu)需要不斷的(de)(de)(de)(de)分批次的(de)(de)(de)(de)逐(zhu)級給隔板加(jia)溫。目(mu)的(de)(de)(de)(de)是(shi)為了(le)每一(yi)次加(jia)溫,雞(ji)肉(rou)蛋黃(huang)里的(de)(de)(de)(de)冰(bing)就(jiu)會有一(yi)部分升華成(cheng)水蒸氣并被捕(bu)水器(qi)捕(bu)獲(huo)。如果(guo)加(jia)溫過(guo)快(kuai)會造成(cheng)真空度上升,雞(ji)肉(rou)蛋黃(huang)的(de)(de)(de)(de)溫度也會上升過(guo)快(kuai),一(yi)旦雞(ji)肉(rou)蛋黃(huang)溫度超過(guo)共晶點會導(dao)致(zhi)凍干失敗。而加(jia)溫過(guo)慢所(suo)造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)問題(ti)就(jiu)是(shi)生(sheng)產周期大(da)大(da)增加(jia),生(sheng)產效(xiao)率低下。
所以針對不同產品的(de)特性和共晶(jing)點(dian)的(de)不同,其凍(dong)干生(sheng)產工藝均不相同,力求(qiu)找到Z佳的(de)凍(dong)干曲線。這樣不僅(jin)能生產(chan)(chan)出(chu)Z成功(gong)的凍干產(chan)(chan)品,同時也把成本降到了Z低。
【①捕溫(wen):在凍干(gan)過(guo)程中(zhong),冷(leng)(leng)凝器是一直處在工作狀態中(zhong),不(bu)斷給凍干(gan)機箱體提供(gong)冷(leng)(leng)氣,而捕(bu)溫就(jiu)是捕(bu)捉到(dao)冷(leng)(leng)凝器所(suo)提供(gong)給凍干(gan)機箱體內(nei)的溫度。
②凍干倉、凍干機(ji)箱體:凍干(gan)倉是(shi)在凍干(gan)機箱體(ti)內(nei)部的一個單D空間,可以(yi)密封(feng)。凍干(gan)機箱體(ti)是(shi)包(bao)含了(le)凍干(gan)倉、冷卻系統裝(zhuang)置等一體(ti)的機器。
③捕水器:凍干工藝過程中(zhong)物料里的水(shui)分會由(you)冰升華成(cheng)水(shui)蒸氣(qi)(qi)排出(chu),同時需要一種(zhong)設備(bei)(bei)來吸收這(zhe)些水(shui)蒸氣(qi)(qi),這(zhe)種(zhong)設備(bei)(bei)被稱之為(wei)捕水(shui)器。】
4、第三(san)階段(duan):解(jie)析干燥,也稱為第二階段(duan)干燥
第一階段結束之后,雞肉蛋黃粒內部固態冰(bing)的水(shui)分已經排(pai)完,并被捕(bu)水(shui)器捕(bu)獲,排(pai)除的水(shui)分大約在90%。但在干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干失敗。
所以此時(shi)要不斷(duan)給雞肉(rou)蛋黃加熱,但(dan)前(qian)(qian)提(ti)是不破壞(huai)雞肉(rou)蛋黃的生物(wu)活(huo)性物(wu)質為前(qian)(qian)提(ti),通常不可以超過35度。此階段結束后,產(chan)(chan)品內部的殘余(yu)水分含量根據(ju)產(chan)(chan)品的種類(lei)和要求而(er)定。一般對產品終(zhong)點判斷方法(fa)有壓力升高法(fa)、溫度趨近法(fa)、稱重法(fa)等。由于(yu)此(ci)階段主要的水(shui)(shui)分是結合水(shui)(shui),因此(ci)水(shui)(shui)的蒸發(fa)速度(du)很慢(man),大約需要11.5小時。
凍干工(gong)藝結束(shu)之后(hou),需要立(li)即把雞肉(rou)(rou)蛋(dan)黃粒密封(feng)常溫保(bao)存,分裝(zhuang)成盒。凍干雞肉(rou)(rou)蛋(dan)黃開封(feng)后(hou)建議立(li)即喂(wei)食,以免氧化、吸潮(chao)。
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