在低压下水的相变过程和常压下大体相似,但相变时的具体温度不同。例如在103 Pa压力下,固态冰转化为液态水的温度略高于0℃,而液态水转化为蒸汽的温度为6.3℃,可见降低压力后冰点变化不大,而沸点却大大降低了。可以想象,当压力降低到某一值��,沸点即与冰点相重合,固态冰就可以不经液态而直接变为气态,这时的压力称为三相点压力,相应的温度称为三相点温度。
水的三种聚集态随温度和压强不同而变化,以压强为纵坐标,温度为横坐标表示水的聚集态,称为水的相平衡图。由图可以看出,OS,OL,OK三条曲线把相图分成三个区域,即气相、液相、固相。OS曲线为气固两相平衡共存的状态,这时的水蒸气压强为水的饱和蒸汽压,OL曲线为液固两相平衡共存的状态,OK曲线为气液两相平衡共存的状态,K为水的临界点,K点温度为374℃,压强为2.11×107Pa,在此点液态水不存在。O点为三条曲线的交点,即三相点,三相点温度为0.01℃,三相点压力为610.5Pa,是水的三相平衡共存的状态。真空冷冻干燥是在三相点以下进行的。 冻干食品的特点 由于真空冷冻干燥在低温低压下进行,而且水分不经过液态直接升华,真空冷冻干燥产品可确保食品中蛋白质、维生素等各种营养成份,特别是那些易挥发的热敏性成份不损失,因而能zui大限度地保持原有的营养成份,有效地防止干燥过程中的氧化、营养成份的转化和状态变化。冷冻干燥制品成海绵状、无干缩、复水性极好、食用方便、含水分极少,相应包装后可在常温下长时间保存和运输。
因此赋予其产品许多特殊的性能: 1.脱水比较彻底,有利于长时间贮存。 2.物料干燥过程在冻结状态下完成,与其它干燥方法相比,其产品相对于新鲜物料的收缩率要小得多,较好地保存了其原料的组织结构和外观形态。 3.不存在表面硬化问题,且内部呈多孔的海绵状,因而具有优异的复水性。这一性能在即食方便食品中体现出了非常明显的优势。 4.由于干燥过程在很低的温度下进行,而且基本隔绝了空气,有效地抑制了热敏物质的生物的、化学的或物理的变化。充分保存了原料中的营养成份和活性物质,较好地保持了原料的天然色泽和气味。 5.减少了产品的含水量,降低了重量,便于运输。 食品真空冷冻干燥技术的运用 由于真空冷冻干燥具有其它干燥方法*的优点,因此该技术问世以来越来越受到人们的青睐,在医药、生物制品和食品方面的应用已日益广泛。 1 在特殊食品用途中的加工 在航天、航海、旅游、登山、探险等野外作业所用的食品中已广泛使用真空冷冻干燥技术。
2 在嗜好及香味、调味食品中的应用 咖啡、茶以及各种香、调味料满足人们的嗜好及对香味、滋味的感官要求。由于有效成份的不稳定性,使用传统的干燥方法难以满足这一点。真空冷冻干燥低温、高真空度的加工方式使其在该领域很快找到了用武之地,并且产品深受大众的喜爱,生产规模不断扩大,在同类产品中的比例不断提高。 3 在保健食品和方便食品中的应用 真空冷冻干燥制品能良好地保存加工原料的营养保健成份以及色、香、味、形。这一优良性能在方便快餐食品中体现尤为出色,表现出了强劲的发展势头,如日本的方便食品中约有50%是冷冻干燥食品。
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