冻干技术的原理是什么？

冻干食品的制作过程是一个精细且复杂的工艺，它主要包括以下几个关键步骤：

一、预处理

• 挑选与清洗：挑选新鲜、无病虫害、无机械损伤的原料，如水果、蔬菜、肉类、海鲜等。然后用清水或合适的清洗液对原料进行清洗，去除表面的泥沙、杂质、农药残留等。例如在加工冻干草莓时，要剔除腐烂、变质的草莓，并将好草莓仔细清洗干净。
• 去皮去核（如果需要）：对于一些带有皮或核的原料，根据产品要求进行去皮去核处理。比如加工桃脯时，需要将桃子去皮去核；制作冻干葡萄时，通常要去除葡萄梗。
• 切分：按照产品的规格和要求，将原料切成适当的形状和大小。如将胡萝卜切成块状或片状，将肉切成丁或片等，这样可以保证冻干过程中水分的均匀升华。
• 漂烫（可选）：对于一些蔬菜类原料，为了破坏酶的活性，防止在后续加工和储存过程中发生酶促褐变和其他**变化，可以进行漂烫处理。漂烫的时间和温度要根据原料的种类和大小等因素确定。例如，绿芦笋的漂烫温度一般为90 - 100℃，时间1 - 2分钟。
• 装盘：将处理好的原料均匀地摆放在物料盘中，物料之间不能过于拥挤，要保证在冻干过程中冷空气能够流通，使原料能够均匀冻结和干燥。

二、预冻结

• 冷冻温度：将装有原料的物料盘放入冻干机的冷冻室或速冻设备中进行预冻结。预冻结的温度一般要低于物料的共晶点温度，对于大多数食品来说，冷冻温度通常在 - 20℃至 - 35℃之间。例如，冻干草莓的预冻结温度可以设置在 - 25℃左右。
• 冷冻时间：冷冻时间要根据物料的种类、大小和厚度等因素确定。一般直到物料的中心温度达到规定的冷冻温度为止。例如，一块厚度为10mm的肉片，在 - 25℃的环境下，可能需要3 - 4小时才能完全冻结。

三、初级干燥（升华干燥）

• 真空环境建立：将预冻结好的物料放入冻干机的干燥舱内，关闭舱门，启动真空泵，使干燥舱内的压力逐渐降低，一般要达到10 - 30Pa的真空度。这样的低气压环境可以降低冰的升华温度，使冰直接从固态升华为气态。
• 加热方式与温度控制：通过加热系统对物料进行加热，加热方式可以是传导加热、辐射加热或者微波加热等。加热温度要严格控制，一般控制在物料的共熔点以下10 - 20℃左右。例如，对于某些水果冻干，加热温度可以设置在25 - 30℃。这个阶段主要是使冰升华，去除物料中的大部分水分，持续时间较长，根据物料的不同可能需要数小时到数十小时不等。

四、解析干燥（解吸干燥）

• 温度提升：在初级干燥阶段去除大部分水分后，物料中还含有少量的结合水。此时可以适当提高加热温度，一般比初级干燥阶段的温度稍高，以破坏物料对水的吸附力，使结合水能够解析出来。
• 终点判断：当物料中的水分含量达到规定要求（一般小于5%）时，即可结束干燥过程。可以通过测量物料的含水量、观察物料的外观和质地等方式来判断干燥终点。例如，冻干后的食品应该是质地酥脆、无潮湿感。

五、后处理与包装

• 分级与整理：干燥完成后，将物料从物料盘中取出，进行分级筛选，去除碎屑、不合格的产品等，然后将合格的产品进行整理。
• 包装：冻干食品的包装非常重要，一般采用真空包装或充氮包装。真空包装可以防止外界空气和水分进入，保持产品的干燥状态；充氮包装可以防止食品氧化变质。包装材料要具有良好的阻隔性能，如采用铝箔复合袋等。包装后的产品可以在常温下长期保存，并且方便储存和运输。

在整个冻干食品制作过程中，需要严格控制各个环节的工艺参数，以确保产品的质量和营养成分。