冷凍干燥是指生產(chǎn)中對(duì)食品所進(jìn)行的凍結(jié)及其升華干燥和其后的解析干燥。由于升華干燥是冷凍干燥中的主要過(guò)程或操作,因此通常所說(shuō)的冷凍干燥往往特指其中的升華干燥。升華的兩個(gè)基本條件:一是保證水的變化始終是由固相到氣相的,二是冰周圍的水蒸氣分壓力必須低于610.5Pa。冰的升華是需要吸熱的,由此可了解到維持升華干燥所必須進(jìn)行的兩個(gè)條件:一是不斷向冰供熱;二是不斷去除冰表面的水蒸氣,以使水蒸氣壓永遠(yuǎn)達(dá)不到冰的飽和蒸氣壓。
食品真空冷凍干燥時(shí),首先將食品凍結(jié),然后在高真空室內(nèi)干燥。凍結(jié)的方法一般有兩種:自動(dòng)法和預(yù)凍法。自動(dòng)法是利用食品中水分蒸發(fā)時(shí)吸收汽化潛熱,促使食品溫度下降,發(fā)生凍結(jié)的方法。該方法適用于對(duì)食品外觀和形態(tài)要求不高的食品,預(yù)凍法是將食品先凍結(jié),然后抽空干燥的方法。
在凍結(jié)干燥過(guò)程中,若單靠設(shè)備本身和外界的傳熱或輻射來(lái)獲得熱量,升華速度太慢。為了提高干燥速度,在真空室內(nèi)還裝有加熱系統(tǒng)。加熱系統(tǒng)放出的熱量通過(guò)固體傳導(dǎo)、輻射及內(nèi)部氣流的對(duì)流傳給食品,使其升溫。加入的熱量要恰當(dāng),既要保證一定的升華速度,又要防止食品中的凍結(jié)部分融化而降低產(chǎn)品質(zhì)量。