草莓片的真空冷凍干燥工藝的研究
摘要本文對凍干草莓片的生產加工工藝進行研究和分析，確定了速凍草莓粒在－10±2℃條件下回軟48小時左右再進行切片，制定草莓片的真空冷凍工藝曲線并在生產中應用。
關鍵詞草莓片切片工藝凍干工藝曲線
草莓,又叫洋莓,紅莓,原產歐洲,本世紀初初傳入我國.草莓外觀呈心形,顏色鮮艷粉紅,果肉多汁,酸甜適口,芳香宜人,營養豐富,故有”水果皇后”之美稱。據報道，每100克草莓果肉中含糖8至9克、蛋白質0.4至0.6克，維生素c50至100毫克，比蘋果、葡萄高7至10倍。而它的蘋果酸、檸檬酸、維生素b1、維生素b12，以及胡蘿卜素、鈣、磷鐵的含量也比蘋果、梨、葡萄高3至4倍。但由于草莓皮薄多汁，容易損傷，采收期短，不耐貯運。將草莓加工成真空冷凍干燥的產品，能較好地保持草莓的營養成份，能長時間貯運，食用方便，大大提高了草莓的商品價值。利用速凍草莓加工凍干草莓片可不受草莓生產季節限制。
1、材料與方法
1.1材料與設備
單體速凍草莓粒。
采用df-2000真空冷凍干燥機（日本真空株式會社），用ah521-nnn12打點記錄儀（日本產）監測草莓片的中心溫度、加熱擱板溫度、媒體溫度、干燥槽內真空度和冷阱溫度。urschel切丁機美國制造
101-2型電熱恒溫干燥箱（上海儀器總廠）測定產品的水份、ja系列天平。
1.2工藝流程
速凍草莓粒→-10±2℃冷藏48小時→切片→鋪盤→速凍→升華干燥→解析干燥→挑選→包裝→成品→入庫。
1.3操作要點
新鮮草莓皮薄多汁，切片時易碎、流汁，速凍、凍干后會結團，碎片多。本工藝是采用單體速凍的草莓粒，在-10±2℃條件下冷藏48小時回軟后切片、鋪盤、速凍、凍干。
1.3.1回軟
切片前將速凍好的草莓粒移到-10±2℃冷藏庫冷藏48小時回軟。要注意控制好庫溫和時間，溫度太高時間太長，草莓太軟，切片時會軟爛，成型不好；溫度太低時間太短，草莓太硬，容易損傷刀具，切片易碎，碎屑多。
1.3.2切片
采用urschel切丁機拆除環切和橫切刀具進行切片，切片規格6～7mm,`切片必須在-10～-5℃的冷藏庫內進行，注意保持庫溫穩定，防止草莓片解凍粘連在一起。
1.3.3鋪盤
切片后快速鋪盤、速凍。鋪盤重量為12～14kg/m2左右，厚度25～30mm。
1.3.4預凍
鋪盤后的草莓片移到速凍庫速凍至草莓的共晶點溫度以下，共晶點溫度是指物料*凍結時的溫度。據資料介紹：草莓的共晶點溫度為-15℃〔1〕，一般預凍溫度要比共晶點溫度降低5～10℃，草莓預凍到-25℃，維持2小時左右。
1.3.5升華干燥
將速凍好的草莓片移到干燥槽內，然后抽真空至40pa左右開始加熱升華干燥，升華干燥是真空冷凍干燥過程中zui重要的工序，升華過程中需要不斷補充升華潛熱，并保證升華界面的溫度低于共熔點溫度以下，共熔點是指*凍結的物料在加熱過程中其冰晶體剛出現熔化的溫度。所以凍干升華階段加熱溫度的控制原則是：盡量使升華溫度接近其共熔點但又必須低于共熔點，升華的產品如果低于共熔點溫度過多，則升華的速率降低，升華階段的時間會延長；如果高于共熔點溫度，則產品會發生熔化，干燥后的產品將發生體積縮小，出現氣泡，顏色加深，復水困難等現象。凍干熱量傳遞途徑是外熱經輻射給物料表面，然后熱量再由物料表層以傳導方式傳到升華界面。干燥初期升華界面在物料表面，熱量極易供給，只要在保證物料不解凍的前提下，盡量提高加熱溫度，增加熱量供給，使干燥室與冷凝室的蒸汽壓差增大即可加快干燥速率。凍干升華階段媒體溫度控制在100℃,時間5小時,真空度控制150pa以下。隨著干燥不斷深入升華界面的后移，此時熱量的供給須經干層傳導到升華界面，為保證產品品質，此時須降低加熱溫度，在保證不損傷已干層情況下，將熱量滲透傳導到升華界面。
1.3.6解析干燥
在升華干燥結束后，為進一步去除草莓的結合水，適當提高物料溫度和真空度，使物料溫度接近板溫并趨于穩定維持2小時。真空度保持在40～70pa，草莓片的水份控制在3%以下。凍干草莓片的凍干曲線如圖。
1.3.8產品水份測定方法：采用101-2型電熱恒溫干燥箱105℃恒溫4小時。
1.4挑選、包裝
凍干結束后即進行挑選、包裝，剔除冰陽片、易色片，用5mm的篩子過篩去除篩下粉末后，用雙層pe袋抽空、充氮包裝。挑選、包裝間要求控制溫度＜22℃、相對濕度＜45%。
2.0討論
2.1鋪盤厚度對凍干速度的影響
冷凍干燥過程是一個非常復雜的傳熱傳質過程，冰晶升華界面不斷由表層向里層推進，蒸汽通過干燥層向外逸出，應盡量增大物料表面積，減小厚度以提高干燥速率。實際生產中應綜合考慮凍干過程的人力、物力的的消耗，確定*鋪盤厚度，提高單位時間的產量，達到*效益，一般以20～25mm為宜。
2.2真空度對凍干速度的影響
為了提高凍干層的熱導率凍干箱內壓力越高越好，但箱內壓力越高，又會使水蒸汽不易從升華面逸出，造成升華面溫度過高，凍結層融化和干燥層崩解〔1〕。凍干室的壓力大小影響著凍干過程的傳熱和傳質，凍干速度快慢主要由升華界面
與干燥層表面的溫度和壓力所決定，要提高干燥層中水蒸氣的逸出速度，一是提高升華界面的溫度，使界面水蒸氣壓增大：二是提高凍干室內的真空度，使干燥層表面的水蒸氣壓降低。由于對流和傳導的傳熱效應均隨凍干室內壓力的增大而增大，隨壓力的減小而減小。因此，要提高升華界面的溫度，就要強化傳熱過程，則要升高凍干室內的壓力，但這樣又會導致物料外表水蒸氣分壓增大，使傳質推動力減小，對傳質不利。在升華階段真空度控制在70～150pa，在解析階段真空度控制在40～70pa。
2.3預凍速度對產品品質的影響預凍速度慢形成的冰晶體大，有利于冰晶升華加快凍干速度，但干燥后復水慢；快凍形成冰晶小，升華慢，干燥后復水快，能反映出產品原來結構。確定采用快速凍結。
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1.3.2切片
采用urschel切丁機拆除環切和橫切刀具進行切片，切片規格6～7mm,`切片必須在-10～-5℃的冷藏庫內進行，注意保持庫溫穩定，防止草莓片解凍粘連在一起。
1.3.3鋪盤
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鋪盤后的草莓片移到速凍庫速凍至草莓的共晶點溫度以下，共晶點溫度是指物料*凍結時的溫度。據資料介紹：草莓的共晶點溫度為-15℃〔1〕，一般預凍溫度要比共晶點溫度降低5～10℃，草莓預凍到-25℃，維持2小時左右。
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將速凍好的草莓片移到干燥槽內，然后抽真空至40pa左右開始加熱升華干燥，升華干燥是真空冷凍干燥過程中zui重要的工序，升華過程中需要不斷補充升華潛熱，并保證升華界面的溫度低于共熔點溫度以下，共熔點是指*凍結的物料在加熱過程中其冰晶體剛出現熔化的溫度。所以凍干升華階段加熱溫度的控制原則是：盡量使升華溫度接近其共熔點但又必須低于共熔點，升華的產品如果低于共熔點溫度過多，則升華的速率降低，升華階段的時間會延長；如果高于共熔點溫度，則產品會發生熔化，干燥后的產品將發生體積縮小，出現氣泡，顏色加深，復水困難等現象。凍干熱量傳遞途徑是外熱經輻射給物料表面，然后熱量再由物料表層以傳導方式傳到升華界面。干燥初期升華界面在物料表面，熱量極易供給，只要在保證物料不解凍的前提下，盡量提高加熱溫度，增加熱量供給，使干燥室與冷凝室的蒸汽壓差增大即可加快干燥速率。凍干升華階段媒體溫度控制在100℃,時間5小時,真空度控制150pa以下。隨著干燥不斷深入升華界面的后移，此時熱量的供給須經干層傳導到升華界面，為保證產品品質，此時須降低加熱溫度，在保證不損傷已干層情況下，將熱量滲透傳導到升華界面。
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