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什么是冻干粉

冻干粉是采用冷冻干燥机的真空冷冻干燥法预先将目的物料里面的水分冻结，然后在真空无菌的环境下将目的物料里冻结的水分升华，从而得到冷冻干燥的粉末。简而言之，在低温环境下抽干目的物料里面的水份，保留其原有的生物活性和作用。

图1 冻干粉

冻干工艺流程

原料➡前处理➡预冻➡速冻➡真空脱水干燥➡后处理

操作要点

原料：根据自己的试验不同选取物料原料。

前处理：原料按组织状态分为固态和液态。固态原料与处理可按照选料、清洗、切分、漂烫、装盘等工序操作。液态一般采用低温浓缩或冷冻浓缩的方法进行预处理。

图2 冷冻干燥机

预冻：物料首先要预冻，然后再抽真空。预冻的温度选择应低于物料的共熔点5℃左右。因隔板的温度有所不同，需要有充分的预冻时间，从低于共熔点温度算起，预冻时间约2h。预冻的速度控制在每分钟下降1～4℃为宜，过高或过低都会影响产品质量，不同物料的预冻速度应由反复试验确定最佳。

速冻：速冻的目的是将物料内水分固化，并使冻干后产品与冻干前具有相同的形态，以防止在升华过程中由于抽真空而使其发生浓缩、起泡、收缩等不良现象。冻结的越快，物品结晶越小，对细胞的损坏作用也越小。冻结时间短，蛋白质在凝集和浓缩作用下，不会发生变质。冻结最终温度约-30℃，使物料的中心温度在共晶点以下。

真空脱水干燥：①升华干燥。冻结后的原料需迅速进行真空升华干燥，物料在真空条件下吸热，冰晶就会升华成水蒸气而从物料表面溢出。生化过程是从物料表面开始逐渐向内推移，在升华过程中，由于热量不断被升华热带走，要及时供给升华热能，来维持升华温度不变。②解析干燥。升华干燥后，物料中仍含有部分结合水，较牢固，所以必须提高温度，才能达到产品所要求阶段的水分含量。料温由-20℃上升到45℃，当料温与板层温度趋于一致时，干燥过程即可结束。真空干燥时间约为8～9小时，此时水分含量减至3%，停止加热。

后处理：当仓内真空度恢复接近大气压时打开仓门，开始出仓，将已干燥的物料立即进行检查、称重、包装等。

图3 冷冻干燥曲线

操作方法

对于干燥热敏性制品和需要保持生物活性的物质，冻干是一种有效的方法。该方法有效地防止了制品理化及生物特性的改变，对生物组织和细胞结构和特征的损伤较小，使其快速进入休眠状态，有效保护了许多热敏性药物生物制品有效成份的稳定性。如蛋白质、微生物类不会发生变性和丢失其生物活性；其次，冻干制品在干燥后形态疏松、颜色基本不发生改变，加水后能够快速溶解并恢复原有水溶液的理化特性和生物活性。第三，由于干燥在真空条件下进行，对于一些易氧化的物质具有很好的保护作用。第四，制品经过冻干后水份含量非常低，使制品的稳定性提高，受污染的机会减小，这不仅方便了运输还延长了制品保存期限。

应用

在特殊食品用途中的加工：如航天、航海、军队、登山、探险等野外作业所使用的食品中已广泛使用冷冻干燥技术；

在嗜好及香味、调味食品中的应用：咖啡、茶及各种香、调味料满足人们的嗜好及对香味、滋味的感官要求。由于有效成分的不稳定性，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；

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分以及色、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，目前日本的方便食品中已有约50%是冷冻干燥食品。