樊永华
特色食品是地域文化、传统技艺与现代消费需求结合的产物,其市场价值体现在独特的风味与品质方面。热风干燥、油炸、腌渍等传统食品加工技术在延长食品保质期的同时造成了营养成分流失、食品添加剂依赖等问题,难以满足当代消费者对“天然、健康、便捷”食品的需求。在此背景下,低温冻干技术逐渐进入食品工业的视野,该技术是通过低温冻结与真空升华的协同作用实现食品中水分去除,可有效规避高温引发的蛋白质变性、维生素分解、油脂氧化等负面效应。对于特色食品而言,这一特性尤为重要。因此,笔者将探讨低温冻干工艺在特色食品加工中的技术原理及其优势,明确冻干技术对食品品质、供应链效率及产品创新的提升路径,以期为食品企业优化加工工艺、拓展市场空间提供理论依据,并为传统食品现代化转型与食品可持续发展贡献解决方案。
将含水物料冷冻成固体
低温冻干工艺是将含水物料冷冻成固体,在低温低压条件下利用水的升华性能,使物料低温脱水而达到干燥的新型干燥手段,应用过程主要分为三个阶段:预冻、初级干燥(升华)、次级干燥(解析)。预冻阶段,含有水分的食品被迅速冷冻至零下数十摄氏度,使内部自由水与结合水完全凝固为冰晶,这一处理可减缓食品内部酶促反应与氧化过程,从而避免高温对热敏性成分的破坏。初级干燥(升华)阶段,冰晶直接从固态升华为气态水蒸气,随着水蒸气被冷凝器捕获,食品内部逐渐形成均匀的多孔网络结构;次级干燥阶段通过小幅升温进一步去除残留的微量结合水,从而充分保护了食品蛋白质、维生素等营养成分,长期维持新鲜状态下的色香味特性。多孔结构的形成是低温冻干区别于传统干燥的关键特征,冰晶升华后留下的空隙赋予了成品极强的复水性与松脆质地,即冻干食品既能快速吸收水分恢复原有形态,又可作为功能性成分载体,在食品工业中展现出了广泛适应性。
在特色食品领域表现优秀
保持食品原有色泽与风味。传统的阴干、晒干、烘干、油炸、腌渍等干燥技术是通过加热食品加速水分蒸发来达到保鲜作用,但高温环境会导致食材颜色褐变、香气逸散。绿叶蔬菜中的叶绿素遇热易分解为脱镁叶绿素,使绿色褪为暗褐色;水果中的花青素在高温下结构被破坏,鲜艳色泽变得暗淡。冻干工艺通过预冻将物料迅速固化固定色素分子与风味物质,能够精准保护食品的天然色泽与风味。低温脱水模式既阻止了酶促褐变反应,又减少了氧化作用对不饱和脂肪酸、芳香化合物的破坏,因此,冻干后的食品仍能维持鲜亮色泽与良好的质感。此外,经低温冻干工艺处理的食品会形成多孔结构,这些微孔不仅能够提升产品的复水性,还能锁住挥发性物质。食品的香气成分主要依附于油脂或结合水存在,传统干燥的热力作用会加速其挥发,而冻干工艺在真空环境下移除水分时形成的多孔结构孔隙内壁通过物理吸附作用固定这些成分,减少其与氧气的接触概率。因此,冻干食品即使经历长期储存,仍能呈现接近新鲜状态的感官体验,从而满足现代消费者对天然、纯净食品的追求。
延长保质期与降低运输成本。微生物生长繁殖依赖水分与营养物质,当食品水分活度降至0.7以下时,细菌、霉菌等腐败菌的代谢活动停滞。冻干技术的预冻可固化水分、真空升华去除自由水、解析阶段则能脱去结合水,脱水后的食品形成刚性多孔骨架,这种结构不仅有助于抑制微生物再生,还能阻隔环境湿气的渗透,避免吸潮导致质地软化、结块问题出现。同时,低温环境还避免了高温杀菌对食品质构的破坏,因此脱水后的果蔬脆片、肉类制品无须添加防腐剂即可实现长达数年的常温保存,节省冷藏车能耗与控温设备投入;且去除水分使物料重量减轻80%—90%,体积缩减至原体积的1/5以下,同等运输工具可装载数倍于新鲜食品的数量,大大提高了成本效益。对于供应链上游企业,可集中建设大型冻干加工中心,通过标准化生产降低边际成本;下游则通过分散复水实现本地化供应,减少跨区域重复运输造成的资源浪费,从而形成从生产到消费的全链条成本优化。
适应多样化产品形态需求。低温冻干技术通过调控冰晶生长方向与干燥速率可精确设计成品的物理特性,果汁、汤料等液态食品在定向冻结中形成均匀冰晶矩阵,升华后转化为速溶粉末,遇水即恢复原有流动性;浆果类通过控制冷冻梯度可使内部形成贯通孔隙,外部保持完整形态,从而实现外脆内空的独特口感。借助这一技术,生产企业能够将食品制成便于冲泡的颗粒状婴儿辅食、即食的立方体汤块等,更好地满足消费者多样化的需求。低温冻干技术的适应性优势还体现在分子料理领域,分子料理以可固化泡沫、凝胶等非常规形态突破了传统食品的外观局限,推动了食品形态的革命性创新,为行业创造了新的价值增长点。
基于此,笔者认为,低温冻干工艺在保持特色食品感官品质、延长货架期、优化供应链效率、拓展产品形态等方面表现优秀。该技术能够最大限度保留食材的天然色泽、风味、营养成分,并且大幅降低运输重量与体积,降低成本;多孔结构的可塑性可将特色食品转化为液态、固态、粉末等多种形态,推动产品创新。后续可探索冻干与其他技术的协同应用,开发更高附加值的功能性食品,从而进一步提升该技术的产业价值与社会效益。
(作者系永城职业学院副教授)