真空技术在食品贮藏及加工领域的应用上课讲义

真空技术在食品贮藏及加工领域的应用

前言

近年来随着经济发展、社会进步，人们生活水平的大幅度提高，我国食品工业制品在居民消费支出中的比例逐渐提高，饮食消费结构也发生了巨大的变化，社会对食品加工制品的要求日益扩大和多样化。初级农产品在市场上的份额不断下降，取而代之的是种类繁多的半成品和制成品，并且绿色食品将成为主角。然而，统计显示，目前我国粮食、油料、水果、肉类、蛋类、水产品等产量均居世界第一．但主要农产品加工转化率仅30％左右，与发达国家80％以上的加工率相比还有很大差距。发达国家农产品加工业的产值一般为农业产值的2-3倍，而我国只有85％。发达国家从事农产品加工业的劳动力远多于从事农业生产的劳动力．而我国正好相反。为了加速农产品加工业的发展，我们应该积极推广应用现代高新技术，如生物技术、微波技术、膜分离技术、微胶囊技术、超微粉碎技术、挤压与膨化技术、高压技术、真空技术等。这些技术的应用将有利于农产品的深加工、开发新的制成品、提高产品质量、减少原料消耗和能耗、提高效率、降低成本、减少污染。本文将就真空技术在食品贮藏保鲜和加工中的应用进行综述，以供有关科研和生产部门参考。

1.食品真空技术概述

所谓真空，就是指在给定的空间内。低于一个大气压的气体状态。在真空状态下，气体的稀薄程度通常用压强值来表示。这种特定的真空状态与我们赖以生存的大气状态相比．单位体积内的分子数目明显减少了。“真空”可以降低水的蒸发温度，例如水在一个大气压的沸点100℃．而在0．05个大气压时其沸点仅为32．5℃。这样在加工原料时，真空条件与常压条件相比．加热能耗相对减少。由于加热温度较低，设备损失的热量也减少，同时这种可以实现低温加热的特点。又可以减少食品物料中维生素等热敏性成分的破坏损失，有利于保持物

料的有效成分．避免物料焦化，从而提高产品的质量。

由于真空具有这一系列独特的性质，其在农产品产业链中的应用就产生了许多不同于传统工艺的效果。可以减少农产品物料中蛋白质、维生素等热敏性成分的破坏和损失，有利于保持物料的有效成分，避免物料中淀粉的糊化、焦化变质，从而提高产品的质量。采用真空技术可以减轻或避免物料的氧化作用，防止物料“褐变”，有利于产品贮藏期的延长。真空状态可以缩短农产品浸渍、脱气、脱水、加湿、入味、冷却、保鲜等的时间。在低压条件下对农产品组织进行脱气操作时，若对农产品组织再施以外压，则可以得到组织致密的产品。

当前，农产品加工技术的一个重要发展趋势是最大限度地保持产品的色香、味、形及营养成分。农产品真空应用技术主要围绕“绿色、环保、高质、高效”

的发展目标，提高产品质量、降低生产成本、减少污染排放和拓展循环经济产业链，优化产业结构，加快高新技术成果的应用和产业化。进而增强产品的国际市场竞争力，推动整个农产品精深加工产业链迈向“健康、高速、高效”的良性发展道路。

2.真空技术在食品贮藏保鲜中的应用

2.1食品真空保鲜技术

真空技术作为一门前缘的科学．它的出现给保鲜领域带来一场革命。采用真空保鲜，使食品处于一个干燥、气体稀薄的环境．能有效延长其保质期。目前其广泛应用于食品真空包装和真空贮藏。真空包装保鲜食品是简而易行的方法，它是将包装袋中的空气抽走．然后再封好，使食品与大气隔绝，这样可防止食品氧化、发霉及腐败。减少变色、退色。保护维生素A和C不损耗，防止食品色、香、味改变。真空包装保鲜有它的局限性，需要指出的是，真空保鲜(非充气式)对于失去生命的物料有较好的保鲜作用，而对于果蔬类和鲜肉类保鲜作用较差。为使物料包装前携带细菌较少，采取杀菌措施．还是必要的。

真空气体置换保鲜基本原理是将包装袋中的空气抽走，然后充入配置好的混合气体，利用气体和包装袋材自己的功能．来达到保鲜食品目的。真空气体置换保鲜更能够精确地控制气体成分。使这项技术不仅应用于肉类贮藏和运输，也可以用于水果和蔬菜的贮运，以及其它各类食品的保鲜。

2.2食品真空冷却技术

预冷是食品包装之前的一个重要加工工序，预冷有自然对流冷却、浸水式冷却、风冷等方法。真空冷却是将含有游离水的食品置于真空环境中。利用游离水的蒸发潜热带走食品热量的冷却方法。与自然对流冷却、浸水式冷却、风冷等传统方法相比，真空冷却最突出的优点是可以大大缩短处理时间、使食品内部温度更为均匀；真空冷却还可以通过控制绝对压力来精密地控制产品温度；同时真空冷却还能够提高产品的安全、卫生和质量及延长货架期。真空冷却技术主要应用于果蔬的、肉类食品、烘焙食品、水产品和花卉的真空预冷等。

真空冷却最主要的不利之处在于水分的蒸发而引起的重量损失。由于真空冷却依靠蒸发食品内部的水分来降温，因而重量损失是真空冷却一个不可避免的紧随温度降低的后果。已有研究表明，在冷却之前的增湿处理可减少真空冷却时的重量损失。真空冷却还会对产品的质量如外观、颜色和感官品质有一些负面影响，同时真空冷却的前期库房投资和运行成本较高。因此真空冷却技术还未广泛应用于食品的真空冷却。随着对真空冷却技术的进一步研究，比传统冷却系统有较低的库房和运行成本的真空冷却将使其在食品和蔬菜加工工业上的应用更加广泛和更具竞争性。

2.3食品真空冷冻贮藏技术

真空冷冻贮藏技术，集合真空预冷和真空贮藏于一体，是当今鲜活食品贮藏保鲜先进的技术，从二十世纪下半叶以来成为世界科学家们研究试图突破的热点课题。

真空冷冻贮藏技术的基本原理为：将水果蔬菜及其它鲜活食物置于密闭的容器内，这类容器能承受98．0665Kpa的压力，在按规定降低温度后或降低温度的过程中，根据所贮存商品的指标要求，用真空泵将容器内的空气快速抽出，使空气含量减少，密度降低，进行减压降氧，使容器内部维持一定温度的同时保持高精度而又适宜的低氧以达到长期保鲜的目的。在降压的过程中，一些不利于贮物和对贮物有害的气体也会随之减少或基本消失。由于减压不断进行，所以同时也起到不断清除有害气体的作用．为贮物的长期贮藏保鲜创造了有利的条件。与普通冷藏相比，其贮藏期普遍延长1～2倍，更能有效保证蔬菜、肉类的色、香、味及营养成分。

真空冷冻贮藏技术可广泛应用于改善传统的冷库、运输或冷藏装置、商用展示柜及家用减压保鲜冰柜．以达到冷冻、气调、真空保鲜功能多样化，发展前景相当广阔，必将成为二十一世纪保鲜技术的主体和支柱。

3.真空技术在食品加工中的应用

3.1食品真空干燥技术

基本原理：水的饱和蒸气压与温度紧密相关，在真空状态下，水的沸点降低，即在真空下操作也就是在低温下操作，可避免在高温下营养成分及维生素等的破坏，同时提高了干燥速度。此外在真空系统中，单位体积内空气的含量低于大气中的含量，在相对缺氧的环境下进行农产品干燥可以减轻甚至避免农产品中蛋白质、维生素的氧化机会，色素褐变或其它氧化变质等，所以采用真空干燥获得较好的品质质量。

真空干燥过程就是将被干燥物料置放在密闭的干燥室内，用真空系统抽真空的同时对被干燥物料不断加热，使物料内部的水分通过压力差或浓度差扩散到表面,水分子在物料表面获得足够的动能，在克服分子间的相互吸引力后，逃逸到真空室的低压空间，从而被真空泵抽走的过程。真空干燥能够方便地回收有用和有害的物质，而且能做到密封性良好。从环境保护的意义上讲，有人称真空干燥为“绿色干燥”。

真空冷冻干燥技术是使物料首先冻结，然后在真空条件下升温，使冰升华而达到最后干燥的目的。采用的加热方式有红外线加热、微波加热等，所提供的热量既要快速使冰升华，又不能使产品表面受到损伤。真空冷冻干燥技术能够保持产品原有的色、香、味、形以及营养成分，特别对热敏性物料的干燥，是生产绿