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全面了解真空技術(shù)在食品行業(yè)的應(yīng)用分析
2022-10-09  閱讀

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  【康沃真空網(wǎng)】我國真空行業(yè)起步于20世紀(jì)五六十年代,到90年代后進(jìn)入快速發(fā)展期,近二十年真空技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域快速發(fā)展,已經(jīng)遍布國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè),隨著社會(huì)消費(fèi)習(xí)慣的改變以及對(duì)食品安全重視程度的提高,真空技術(shù)在食品行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛,正逐步改變著我們的生活,那么真空技術(shù)在食品行業(yè)是怎樣應(yīng)用的呢?這些技術(shù)都包含了哪些原理和特點(diǎn)?本篇中將一一揭曉。

  1、食品真空貯藏保鮮技術(shù)

  原理:真空貯藏又稱減壓貯藏或低氣壓貯藏等,是在普通冷藏或氣調(diào)貯藏的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展起來的一種特殊的氣調(diào)貯藏方法,其是通過降低貯藏環(huán)境壓力,并維持一定低溫及相對(duì)濕度的保鮮技術(shù)。

  特點(diǎn):真空保鮮貯藏不會(huì)造成缺氧傷害,它能創(chuàng)造出一個(gè)低O2或超低O2條件,從而起到類似氣調(diào)貯藏的作用;真空處理能夠加速組織內(nèi)乙烯以及其他揮發(fā)性氣體向外擴(kuò)散;相比氣調(diào)貯藏,真空貯藏是形成一個(gè)低壓的貯藏環(huán)境,不會(huì)積累過量的乙醇、乙醛等有毒物質(zhì),造成組織中毒;可延長貨架期,經(jīng)過真空貯藏的果蔬,在解除真空后的一定時(shí)間仍有保鮮效果,其后熟過程仍然緩慢。不過,真空貯藏庫的建造費(fèi)用高,由于壓力過低及水蒸氣冷凝的問題對(duì)真空庫內(nèi)壁材料的要求更高,從而加大了成本;低溫情況下,水蒸氣濕氣過大易凝成水滴,過少又不能保證濕度,貯藏環(huán)境的濕度不好控制。

  2、食品真空預(yù)冷技術(shù)

  原理:食品真空預(yù)冷技術(shù)是指液體蒸發(fā)時(shí)需要吸收自身和周圍環(huán)境的熱量即蒸發(fā)潛熱,使自身溫度和環(huán)境溫度降低。

全面了解真空技術(shù)在食品行業(yè)的應(yīng)用分析

1.壓力表2.真空室3.排水口4.真空5.排氣6.節(jié)流閥7.捕水器&冷凝器9.壓縮機(jī)

圖1 真空預(yù)冷裝置簡圖

  研究表明,真空預(yù)冷技術(shù)是一項(xiàng)快速有效的冷卻技術(shù)。食品表面積與體積之比、食品自身組織構(gòu)造的粗密、自由水含量的多少均決定了其真空預(yù)冷的效果,即表面積與體積比越大,組織構(gòu)造越粗糙、自由水含量越高,就越適合于利用真空預(yù)冷。因此,葉菜類蔬菜的冷卻速率要高于非葉菜類的蔬菜和水果。真空冷卻的大部分水分是從食品外表面蒸發(fā)的,但也有一部分水分是在細(xì)胞之間蒸發(fā)的。當(dāng)食品水分蒸發(fā)量占自身鮮重的5%以上時(shí),商品價(jià)值便會(huì)下降,因此在真空預(yù)冷過程中必須對(duì)真空度加以控制,以避免因壓力過低而引起食品的凍傷。為防止水分的過多損失,提高冷卻效率,可在真空預(yù)冷前濕潤 食品表面,或在抽真空時(shí)噴水加濕。

  特點(diǎn):真空預(yù)冷主要有以下優(yōu)點(diǎn):冷卻速率快、冷卻均勻、保鮮效果好、相對(duì)清潔、抑制嗜溫細(xì)菌的滋生、能耗低、使用方便。

  缺點(diǎn):質(zhì)量損失;對(duì)于不同種類的蔬菜,失重率也不盡相同;預(yù)冷所需設(shè)備成本較高、對(duì)于表皮太厚、水分較少的果蔬不太適用。

  3、食品真空解凍技術(shù)

  原理:真空解凍作為一種新型解凍方法,是指在真空條件下利用解凍室內(nèi)水槽中的水蒸氣在凍結(jié)食品的表面凝結(jié)放出潛熱而使食品升溫解凍的方法。

  特點(diǎn):真空解凍溫度較低,適合熱敏性食品;解凍速度較快;真空低氧,可防止食品解凍過程中的氧化裂變,也可抑制一些好氧性微生物的繁殖;汁液流失較少。食品表面不受高溫介質(zhì)影響,而且解凍快;解凍中減少或避免了食品的氧化變質(zhì);食品解凍后汁液流失少。缺點(diǎn)是投資高,設(shè)備無法現(xiàn)場組裝,后期維護(hù)費(fèi)用較高等。

  4、食品真空冷凍干燥技術(shù)

  原理:真空冷凍干燥技術(shù),也稱冷凍干燥,簡稱凍干。它是將物料冷凍到其共晶點(diǎn)以下,使物料中的水分凍結(jié)成冰,然后在較高真空條件下將冰升華為蒸氣再進(jìn)行排出的一種干燥方法。它實(shí)質(zhì)上是低溫低壓條件下水的物態(tài)變化和移動(dòng)的一系列傳熱傳質(zhì)過程。

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圖2 水的相平衡圖

  純水結(jié)冰時(shí)的溫度隨條件的變化而不同,在有冰晶核存在的條件下,結(jié)冰過程在略低于0℃(常壓下)下即開始進(jìn)行,對(duì)于含有雜質(zhì)的普通水(或溶液),發(fā)生凍結(jié)的溫度范圍要更低,約為-6℃~-25℃。凍干物料的水溶液可以看作含有多種溶質(zhì)(有蛋白質(zhì)、脂肪、無機(jī)鹽、糖等)的溶液,在凍結(jié)過程中,隨著溫度的不斷降低中析出溶質(zhì),不同溶質(zhì)的溶解度隨之發(fā)生變化,若濃度過高時(shí),則首先從溶液若濃度過低時(shí)溶液,水與溶質(zhì)達(dá)到平衡,則首先從溶液中析出冰晶體,剩下的溶液形成共晶之后再開始凍結(jié)。

  特點(diǎn):最大程度地保留食品的色、所以非常適用于熱敏性物料以及香、味;冷凍干燥的產(chǎn)品具有多孔結(jié)構(gòu),具有非??焖俚娜芙庑院蛷?fù)水性,復(fù)水之后的產(chǎn)品比其它干燥方法所得的產(chǎn)品更接近于新鮮產(chǎn)品;冷凍干燥產(chǎn)品保留了原有的組織結(jié)構(gòu)構(gòu)架,保留了物料凍結(jié)后的形態(tài);在升華過程中,溶于水的可溶性物質(zhì)析出,避免了一般干燥方法中因物料內(nèi)部水分向表面遷移而將無機(jī)鹽和營養(yǎng)物攜帶到物料表面造成的表面硬化和營養(yǎng)損失的現(xiàn)象;凍干食品含水量很低,重量很輕,便于運(yùn)輸。但由于吸濕性較強(qiáng)需要密封包裝。為避免食品中的營養(yǎng)成分見光分解以及被空氣氧化,以及避免凍干食品在運(yùn)輸中破碎,最好采用充氮包裝。

  5、食品真空浸漬技術(shù)

  原理:真空含浸主要是由壓力變化引起,利用了由壓差引起的流體動(dòng)力學(xué)(HDM)機(jī)理和變形松弛現(xiàn)象(DRP)使得多孔物料內(nèi)部的氣體和液體與外部溶液進(jìn)行交換,以此來提高含浸效率。

  特點(diǎn):真空含浸與常壓含浸相比,其最顯著的特點(diǎn)在于它能夠保持原料原有的色澤、風(fēng)味,提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

  6、食品真空油炸技術(shù)

  原理:真空油炸技術(shù)的原理是指在真空條件下,也就是相對(duì)大氣壓低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓即為負(fù)壓的條件下,降低密閉系統(tǒng)中的壓力,將真空技術(shù)和油炸脫水技術(shù)結(jié)合,使水分在較低溫度下蒸發(fā)溢出,完成產(chǎn)品脫水干燥和熟化的一種技術(shù)。

  特點(diǎn):真空油炸技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

 ?。?)減少營養(yǎng)物質(zhì)破壞和損失,極大的保留了食品原有的色澤和風(fēng)味。

 ?。?)膨化度高、口感酥脆。

 ?。?)能夠降低食品的含油量。

 ?。?)降低油脂的劣變程度。

 ?。?)具有廣泛適用性。

  真空油炸技術(shù)也存在一些缺點(diǎn),包括企業(yè)對(duì)真空油炸技術(shù)宣傳不到位,使人們對(duì)此技術(shù)和產(chǎn)品了解不全面;真空油炸食品的含油量仍很高,長期食用,會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不良影響;工業(yè)化生產(chǎn)用油量大,增加生產(chǎn)成本,加重企業(yè)和消費(fèi)者負(fù)擔(dān);真空油炸技術(shù)適用范圍廣,不同產(chǎn)品之間差異顯著,缺乏對(duì)不同產(chǎn)品油炸工藝和參數(shù)的研究;真空油炸過程中油脂長時(shí)間使用易發(fā)生不良反應(yīng),產(chǎn)生有毒有害物質(zhì),難以控制;缺乏對(duì)不同真空油炸食品進(jìn)行深入系統(tǒng)的貯藏穩(wěn)定性及品質(zhì)變化規(guī)律的研究。

  7、總結(jié)

  上述真空技術(shù)的應(yīng)用分析僅是目前有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道的或是有企業(yè)正在研發(fā)應(yīng)用的總結(jié)與概括,當(dāng)然隨著食品科技的發(fā)展,會(huì)不斷地有食品真空技術(shù)方面的新方法、新應(yīng)用涌現(xiàn)出來,本報(bào)告也可根據(jù)真空技術(shù)的發(fā)展不斷更新、擴(kuò)充。同時(shí)鑒于資源與時(shí)間的關(guān)系,一些技術(shù)的研究與應(yīng)用團(tuán)隊(duì)未能調(diào)查完全,在日后的中會(huì)盡可能的關(guān)注上述領(lǐng)域,將研究團(tuán)隊(duì)盡可能補(bǔ)充完整,跟蹤進(jìn)展。此外,由于國外的科研模式與國內(nèi)不同,所以研究方向與領(lǐng)域與國內(nèi)劃分方式也有很大區(qū)別,所以在國外研究團(tuán)隊(duì)的資料上只寫了在研的項(xiàng)目而非研究方向,望理解。

  縱觀本報(bào)告中所涉及的真空技術(shù),歸根結(jié)底主要是由于真空狀態(tài)可以滿足食品生產(chǎn)中某些工藝上的特殊要求,因而真空技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品加工和食品工業(yè)上被廣泛的應(yīng)用。