1、引言
    真空冷凍干燥脫水技術是一項對蔬菜、水果、肉類、水產、藥品護色、保鮮、保質、保營養成分的高新加工技術。由于真空冷凍干燥是在低溫、高真空狀態下進行，物料中的水分直接從固態升華為氣態，因而町以最大限度地保持被干物料的細胞活性以及被干物料的色、香、味、形狀和營養成分，而且復水性能好。凍干食品是采用現代脫水技術與工藝加工而成的集方便、保健、純天然為一體的高品質綠色食品，避免了傳統脫水技術方法帶來的變色、變質、變味、成分流失、無法還原等缺陷，富通新能源銷售木屑氣流式烘干機、木屑顆粒機等生物質成型烘干機機械設備。
    隨著食品凍干工藝的深入研究和凍干設備的發展，應用凍干技術加工食品的范圍日益擴大。據日本龜田和光男發表的研究資料，八十年代日本市場上的凍干食品已多達22類80多種，其中包括：肉類、肉制品、魚貝類、海產品、蔬菜類、湯類、芋類、乳制品類、蛋類、水產制品、谷類、水果類、飲料、菌類、漬菜類、油炸類、點心、豆制品類、酵素、保健品、中藥及其它食品。凍干食品在國際市場上的產量以每年30 010的速度遞增，正成為國際貿易的大宗食品。據有關統計，目前，美國每年消費凍干食品500萬噸，日本160萬噸、法國150萬噸，其它國家的消費數量也很可觀。日本每年需花1000億日元進口凍干食品，日本、美國及歐洲等地每年約需6000噸凍干大蒜粉。可見凍干食品具有潛大的國際市場“。我國在凍于方面研究起步較晚，近年來一些科研單位對某些產品進行了工藝的研究，東北大學成功的研究了人參凍干工藝；華南理工大學除了進行凍干技術的理論研究外，還進行了大蒜、草莓、新鮮蛇肉的冷凍干燥，四川大學研究了牦牛肉的冷凍干燥工藝。此外，上海華裔發展有限公司將一些名菜，如官保雞丁等，用凍千工藝加工，已在國內申請專利。上海交大、深圳萬寶公司、河南淮陽活性保健品廠等也在研究真空冷凍干燥的應用。發展勢頭很高。
2、食品凍干機的研究現狀
    食品凍干機的突出特點是產量高，脫水量大。因此，要求真空系統排氣量大，真空度不高。目前除采用大型捕水器和羅茨泵機組之外，也有很多廠家采用多級串聯水蒸氣噴射泵，這種泵能直接以氣態排除水蒸氣，系統中不必設置捕水器。由于裝料量大，多采用裝料車。食品凍-機中，丹麥阿特拉斯的RAY型間歇式和CONRAD型連續式凍干機，日本共和真空株式會社的無隔離干燥過程水汽凝結器除冰再生技術和TL型液體食品密閉系統管式凍干機，可稱為有代表性的世界食品凍干機的先進技術。1989年10月17日保加利亞的索非亞成立了低溫生物學和冷凍F燥技術研究所( Institute of Cryobi-ology and Lyophilhation in Soria，簡稱ICL)．主要研究宇航食品、兒童食品、方便食品、保健食品和營養食品。該研究所目前在世界上排名第三位，僅次于美國和俄羅斯”。
    最近幾年，國內食品凍干機發展較快，生產廠家在不斷興起。凍干機的質量、性能、規格型號各不相同。國內早在解放前已開始在實驗室中用簡易的凍干裝置來作保存菌種、毒種的試驗。五十年代初期，武漢、北京等生物制品研究所及部分獸藥廠先后進口了一批凍干機，六十年代北京、天津、南京、上海等地相繼建立了一些實驗性凍干食品生產廠家，并先后仿制了一批凍干機。特點是整體式，擱板溫度不夠均勻，手動操作，能自動記錄。七十年代湖北自行設計了37.4m2的凍干機，采用單機雙級壓縮機，可在箱內加蓋瓶塞。在上海建立了年產300噸的中等規模的凍干車間。為加快發展我國凍干技術，機電部將工業真空冷凍干燥烘干機列入1986年工業技術發展基金項目，由華中理工大學承擔并與浙江真空設備廠協作進行研制”，產品于1989年通過部級鑒定。該機結構緊湊、功能齊全、擱板間距可調，采用微機程控。此外，清華大學核能設計研究院引進俄羅斯大型食品真空冷凍干燥設備的技術，直接與國家一級企業煙臺冰輪集團合作，共同研制開發。優點是：起點高、投資少、見效快。在引進、消化、吸收的同時，對設備的改進提出了切實可行的方案。特別是控制系統設計，從工藝要求出發，在考慮節能的同時，以進一步提高效率為目的，采用現代化的儀表和先進控制手段，對設備的控制系統重新進行了優化設計，提高了我國大型食品冷凍干燥烘干機的整體設計及控制水水平。幾種國產凍干機的性能如表1所示。
    目前，國產食品凍干機還沒能實現標準化。大部分生產廠家走的是仿制道路。有的廠家在采用國外先進技術的同時，進行了一定程度的改進…。。如：加熱板內采用了特殊導流裝置，使板內流體的流量均勻，保證了加熱的均勻和穩定；捕水器在工作中可實現交替捕水和融冰，捕水器盤管內氨液制冷方式由傳統的氨液相變制冷改為氨液無相變制冷，使捕水器盤管內溫度均勻，結霜性能良好。除仿制外，國內自己的研制能力也在提高。有的單位已經脫離了仿制國外機型。抽氣系統采用低架式水蒸汽噴射泵抽水蒸氣，省去了捕水器和制冷系統，使沒備價格有所降低。
國產凍干機還存在一些不足之處：
    (1)擱板溫度不均勻，造成凍干產品含水率不均勻，產品合格率受影響。造成溫度不均勻的原因各不相同：有的是擱板結構和材料質量不好；有的是加熱流體分流或流程有缺欠；有的是捕水器在干燥箱內絕熱不好。
    (2)干燥速率低，干燥箱內各點干燥快慢不一致，反映在產品上仍然是合格率受影響。其原因除擱板溫度不均勻外，還與真空系統配置得不合理有關。主要體現在捕水器配置得不合理；水蒸汽噴射泵性能不穩定；抽氣口位置不合理等。
    (3)捕水器效率低。主要體現在捕水器面積大而捕水量小，有部分無效面積，其根本原因是捕水器設計不合理。
3、食品凍干機的發展趨勢
    無論是國產還是引進凍干設備，其共同的缺點是價格較昂貴，耗能高，收回投資慢。降低成本，減少能耗是食品凍干機今后的主攻方向。因此，食品用凍干機的研究方向和發展趨勢應該是：
    (1)改進結構、優化設計、降低成本、減少能耗。國外有些凍干機不采用不銹鋼制造，而采用低碳鋼涂覆食品用可烘干樹脂，涂層厚度為0.12~0.20mm，在室溫下就會發出紅外線。擱板表面涂高性能遠紅外發射材料，增強其輻射能力，料盤表面處理，增強其吸熱能力。料盤在兩塊輻射擱板之間有一最佳位置，而不是取中間位置，因此應優化設計。捕水器的結構、尺寸、結霜特性的優化更有實際意義，因為它的造價目前幾乎相當于凍干箱的造價，運轉功耗較大。對于凍干機而言，加熱系統只是補充升華熱，功率消耗本不應太高，但現有設備并不盡如人意，應該通過結構優化，降低能耗。
    (2)保證質量，提高性能。有的廠家生產的凍干機從安裝好之后，一直不能投入正常生產；有的凍干機雖然能生產，但能耗太高，生產的產品越多，賠錢越多；還有的元器件經常出現故障，影響正常生產。因此，今后生產的凍干機質量必須保證可靠性能好。提高性能是指除加熱速率、抽氣速率、溫度均勻性、真空度穩定性之外，應增強設備新的功能。例如增加凍干結束的判斷功能，最簡單的辦法是稱重法。目前已經有人試驗，但都不太成功。原因是沒有離開天平和地秤的模式，致使小設備安裝困難，大設備笨重而不穩定。應該發展重量傳感器，用很小的一次元件給出重量隨時間的變化。
    (3)開發連續式凍干設備，當前生產的凍干機都是間歇式生產。隨著工業技術的發展，人民生活水平的提高，消費量會增大。因此發展連續凍干設備，增加凍干產品的產量是必然趨勢。
    (4)提高衛生標準。近年來西方國家在食品生產企業開始推行HACCP系統(Hazard Ana]ysis Criti-cal Control Point)對食品加工設備的消毒殺菌、衛生管理等提出更加嚴格的要求。以此為契機，日本許多廠家紛紛將原有鍍鋅鋼板的真空干燥室改為不銹鋼真空室，因為在向真空室通蒸汽進行滅菌的過程中，鍍鋅層會與60~ 80。C的濕熱蒸汽發生反應生成微粉，污染食品。凍干設備的服役期一般為20~ 25年，考慮到HACCP系統遲早將進人中國，我國凍干產業廠家應未雨綢繆，及早做好準備。
4、結束語
    目前，國內科技工作者正在或已經研制出系列真空冷凍干燥設備，為發展我國的真空冷凍干燥技術奠定了良好的基礎。隨著國際市場對凍干食品需求量的不斷增加和我國加入世貿組織以及人民生活水平的逐漸提高，凍干食品在國內將具有美好的發展前景。凍干機技術具有相當大的發展空間。