2.4 冷冻干燥曲线

　　图4 红烧肉的冷冻干燥曲线

　　Fig.4 Freeze-drying curve of stewed pork

　　冷冻干燥过程主要有升华干燥和解析干燥，升华干燥是整个真空干燥过程中时间最长的阶段， 一般在升华阶段中可去除物料水分的90%，剩余水分的10% 将在解析阶段完成[6]。

　　从图4可以看出，开启真空泵50min后冻干室内压强达15Pa，之后保持稳定。在真空度下降过程中，红烧肉的瘦肉部分温度下降，肥肉部分保持稳定;当真空度达到稳定时，物料的温度开始上升，这可能是因为加热温度升高到一定程度后，物体内部水分的升化速度并没有增加，加入的热量用来增加了冻干体的品温。在升华过程中，物料表面温度趋向于环境温度后，有缓慢上升的趋势，而物料内部温度最终与环境温度相同[6]。升华过程是传热、传质同时进行的复杂过程。在干燥初期， 由于提供给物料的热量大部分用来提高物料的温度，而用于升华的热量少，因而物料的升华速率不大;当干燥进行到中期时，由于物料中水分的减少和冰层的后退，外部提供的热量除了用来提高物料本身的温度外，大部分用于物料的升华，所以该阶段物料的升华速率较快。随着冰界面的不断推进， 干燥层越来越厚，而干燥速率则随之下降。主要的原因是随着升华的进行，多孔干燥层的厚度增加不仅进一步降低了传热速率， 也延缓了冰界面上升华水分子的外逸速度[7]。所以升华干燥是整个真空冷冻干燥过程中最长的阶段。升华干燥结束，解析干燥开始，环境温度迅速上升到设定温度，物料温度也逐渐上升，并趋向于环境温度，真空度稍有降低，主要是因为解析干燥中物料水分的蒸发。当物料表面温度接近环境温度时，视为干燥结束。在整个真空冷冻过程中，冷阱的温度在开机后迅速下降到-80℃左右 ，之后一直较稳定。冷阱的低温的作用是凝固从物料界面升华出来的水蒸气， 维持一定的真空度， 同时提供足够的传质推动力，冷阱温度越低，对应的平衡水蒸气压变化越小， 越有利于冻干过程。

　　2.5 冻干红烧肉的复水率

　　复水是指冻干产品浸泡在水中，恢复其冻干前状态的过程，红烧肉的冻干产品是在复水后食用。干制产品的复水率是用来评价干制品品质的一个重要指标。

　　图5 红烧肉的冷冻干燥曲线

　　Fig.5 Rehydration ratio of stewed pork

　　经图4的工艺进行冷冻干燥处理后， 冻干的红烧肉常温下进行复水， 结果如图5。可以观察到冻干红烧肉在复水的最初的10min内，经慢速冷冻的冻干红烧肉和快速冷冻处理的冻干红烧肉的复水率都不高。从理论来说，这可能因为干燥层温度的升高引起局部气流通道粘连，而使气流不顺，还可能引起干燥层表面硬化，影响到物料的复水率。

　　2.5.2 质构的比较分析

　　表1 冻干红烧肉复水后的质构变化

　　Table 1 Changes of textural parameters of stewed pork before and after freezing-drying process 样品

　　Samples 硬度(mN)

　　Hardness(mN) 粘着性

　　Adhesiveness 凝聚性

　　Cohesiveness 黏性(mN)

　　Gumminess(mN) 冻干前红烧肉瘦肉部分

　　Stewed lean pork before freeze-drying 6875 -1847.472 0.0013508 0.57522 速冻处理的冻干瘦肉部分复水后

　　Freeze-dried lean pork with fast freezing after rehydration 6825 -1456.324 0.0004358 0.45591 慢冻复水后瘦肉部分

　　Freeze-dried lean pork with slow freezing after rehydration 6500 -1436.098 0.0000402 0.34170 冻干前红烧肉肥肉部分

　　Stewed fat pork before freeze-drying 1375 -474.8331 0.0004411 0.49613 速冻复水后肥肉部分

　　Freeze-dried fat pork with fast freezing after rehydration 1300 -403.0446 0.0003507 0.45591 慢冻复水后肥肉部分

　　Freeze-dried fat pork with slow freezing after rehydration 1175 -260.3254 0.0003649 0.42048 硬度指红烧肉到达特定比例变形时所受压力，指第一次穿压红烧肉时的压力峰值。粘着性模拟探头与红烧肉接触后用以克服两者表面间吸引力所用的力，即红烧肉的表面粘性。凝聚性用于模拟表示红烧肉内部的粘合力，测定值是第二次压缩的作功除以第一次作功。黏性模拟表示将红烧肉破裂成吞咽时的稳定状态所需的能量[7]。从表1中可以看出，从复水后红烧肉的质构参数的变化程度可以看出红烧肉经冷冻干燥后的产品具有良好的品质。冻干红烧肉复水后，红烧肉的瘦肉和肥肉部分的硬度、黏着性、凝聚性、黏性均有不同程度地降低。快速冷冻总体上比慢速冷冻处理的红烧肉在质构上更接近冻干前的红烧肉。主要是因为慢速冷冻形成的较大冰晶对红烧肉组织造成了更大的机械损伤，结果影响到复水后红烧肉的质地结构。

　　红烧肉经冷冻干燥后，最大限度地保留了红烧肉原有品质，重量轻，产品不变形，外观形态好， 复水性好，不含添加剂， 安全卫生[8]，可在常温长期贮藏，且便于运输。慢速冷冻处理的冻干红烧肉复水率比快速冷冻的高，快速冷冻总体上比慢速冷冻处理的冻干红烧肉在质构上更接近冻干前的红烧肉。今后的实验可以通过退火等处理方式来完善红烧肉的冷冻干燥工艺、节省能量和降低成本。

　　参考文献:

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