我国是一个农业大国，农产品产量位居世界前列。但是，我国还不是农产品加工强国，无论在设备，还是技术上，均不先进，农产品加工业存在深加工转化率低下、综合利用程度较差、附加值较低等缺陷。如何充分发挥我国农产品的生产优势，提高在WTO框架下的比较竞争优势，如何进一步扩大出口量，提高企业创汇的能力，开展农产品深加工综合利用将是关键。
真空冻干技术是食品干燥技术领域中科技含量较高、涉及知识面较广的技术。下面将综述这项技术在农产品加工中的运用。
1 真空冻干技术的基本原理
人类在很久以前就认识了水（H20）有3种相态：固态的冰、液态的水和气态的蒸汽。这3种相态常用“三相图”来表示（见图1）。图中，冰、水、汽各占一个区域，这3个区域由曲线OA、OB和OC分开。在OA线上冰与水共存，在OB线上水与汽共存，在OC线上冰与汽共存，在3线相交的O点上，冰、水、汽共存，此点称为“三相点”。纯水（H20）在三相点的温度为0.01 ℃，气压为610.5Pa。
如图1所示，当压力降到610.5 Pa以下，温度在0.01 ℃以下时，物料中的水分即可从冰不经过液相而直接升华成蒸汽。但这是对纯水而言。如为一般食品，其中含有的水，基本上是一种溶液，冰点较纯水要低，故升华的温度及压力均有所降低。
将食品置于密封的冻干箱内，并使冻干箱内压力及温度均下降，当制品温度降低到冰点以下时，制品开始结冰。食品中的水在不同温度和压力下可具有3态，当在水的三相点温度下抽真空至饱和蒸汽压力以下时，食品中的冰开始升华。
冻干过程中水分的升华是从被冻干物品的外层逐渐向其内部进行的。在这一过程中，被冻干物品中形成多孔结构。升华热的加热体通过干燥层不断地传递给冻结部分，在干燥与冻结分界的升华面上，水分子得到加热后，脱离升华面，沿毛细孔跑到周围环境中。这是因为周围环境中的气压低于升华面上的饱和蒸气压，这样就形成一个水分子向外迁移的动力。在干燥过程中，食物必须处于真空冷冻状态，且需维持物品温度低于三相点温度。升华的水蒸气被水蒸气捕集冷凝器捕获而附着于冷凝器的内壁上。
2 真空冻干产品的优异品质
采用真空冻干技术，对各种各样的含水农产品都可脱水。升华脱水的冻干产品，与蒸发脱水的热干产品相比，具有许多非常明显的优点。热干产品不可避免地出现收缩、硬化、色变及营养成分严重破坏和难以复水等现象。冻干产品的优异品质可以简单概括为：形状、颜色、口味和营养成分都同鲜品基本上一样，而且复水性特好。
2.1 可以保留新鲜产品的色 香 味及营养成分
农产品冷冻干燥是在低温（-40℃～-60℃）下进行，且处于高真空状态，特别适用于热敏性高和极易氧化的农产品的干燥，可以保留新鲜食品的色、香、味及营养成分。检测表明，菠菜晒干后原有的维生素只剩7%，晾干后只剩14%，而冻干后则可保持94%。在低温下脱水，不仅热敏性成分不受破坏，而且色素和芳香物质损失极少。在升华过程中，溶于水的可溶性物质就地析出，避免了一般干燥方法中因物料内部水分向表面迁移而将无机盐和营养携带到物料表面，造成表面硬化和营养损失的现象。
2.2 制品不失原有的固体骨架结构 保持物料原有的形态
冻干制品不失原有的固体骨架结构，保持物料原有的形态，同时干制品可以加工成极细的粉状物料，用于制作调味品、保健品和速溶品等。充填于骨架间隙的细小冰晶升华脱水后，不仅骨架保持原形，而且原冰晶所占空间形成似海绵状的微孔，极易吸水。物料内冻结的冰晶升华由表面开始，逐渐深入内部，升华时只有水分子脱除，溶于水中的物质仍保留在原处。因而不仅水汽孔道总是畅通无阻，而且也不会因溶质外移而引起物料收缩或硬化。
2.3 具有理想的速溶性和快速复水性
冻干制品具有多孔结构，因此，具有很理想的速溶性和快速复水性。复水后，比其他干燥方法生产的产品更接近新鲜产品。
2.4 保质期长
冻干制品采用真空或充氮包装，并且避光保存，可保持5年不变质。这与速冻制品相比，免除了运输、贮存和销售过程中耗费很高的低温冷却链。因为是在真空环境下脱水，所以不仅易氧化成分不会氧化变质，而且能抑制某些细菌的有害作用。
2.5 不用任何添加剂
在整个冻干过程中，只有物理变化，没有化学变化，因此如果原料是“绿色”的，干品也必然是“绿色”的。
3 真空冻干农产品的发展前景
3.1 真空冻干农产品在国际市场的价格
真空速冻干燥技术已被专家认为是生产高品质制品的理想的加工方法。冻干农产品在国际市场的价格是同类热风干燥农产品的4倍～6倍，是速冻农产品的7倍～8倍，且其产量正以每年30%的速度递增，正成为国际食品贸易中的大宗贸易。国际市场冻干产品的价格参见表1。
3.2 真空冻干农产品的市场前景
全球冻干制品年产量，在20世纪70年代初约有20多万t，到现在已达数千万吨。据统计，美国每年消费冻干制品500万t，日本消费160万t，法国消费150万t。日本、美国及欧洲等地每年均需冻干大蒜粉6 000 t。在日本消费市场的脱水类食品中，冻干食品所占比例已达49%，日本方便面调料（包括冻干蔬菜、虾仁等）的年需求量为70多亿袋。在美国，有50%生产咖啡和茶叶的工厂采用冻干的方法生产；全美方便食品中，冻干食品占40%~50%。在欧洲各国，冻干咖啡占全部速溶咖啡的40%～70%。新加坡和韩国每年进口冻干食品达500亿日元。冻干食品在发达国家的普及已有相当高的程度。据广东省食品工业厅、深圳市农业局等单位调查，日本、新加坡和韩国每年大约需要进口快速食品近3 000亿日元，而作为快速食品配套辅料的脱水食品供给远远不能满足需求。虽然国内在福建、山东、宁夏、贵州及广东等地有几十家冻干企业，但脱水蔬菜的年总产量只有3 000 t~4 000 t，所以目前真空冻干农产品市场缺口大，发展前景广阔。 |
