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實驗室凍干機關鍵步驟及原理

實驗室凍干機關鍵步驟及原理

凍干機通過一種工藝,稱為“真空冷凍干燥",來保留食物中的營養成分。這個過程使凍干食品在脫水的同時,保持其營養價值、味道和質地。以下是凍干機保留營養的關鍵步驟和原理:

1. 快速冷凍

在凍干過程中,食物被迅速冷凍到非常低的溫度,通常在-50°C到-80°C之間。這一過程使水分轉變為固態(冰)。冷凍的速度越快,冰晶越小,越能減少對細胞結構的破壞,從而保留營養。

2. 真空環境下升華

一旦食物被冷凍,凍干機會將食物置于真空環境中。真空條件下,通過緩慢加熱,冰直接從固態升華成氣態,而不經過液態水的轉變。這種升華過程除去了食物中的水分,但不會使食物中的細胞壁或營養物質遭到損害。

3. 避免高溫影響

傳統的干燥方法,如烘干或風干,會因為高溫導致食物中的某些熱敏營養素(如維生素C、維生素B群等)被破壞或流失。然而,凍干工藝在極低溫度下進行,避免了高溫對營養成分的破壞,特別是熱敏性物質得以較好地保存。

4. 減少氧化和化學反應

在真空環境中,食物中的水分被除去,氧氣也很少,這大大降低了氧化反應的發生率。氧化反應是導致食品營養成分(尤其是維生素和抗yang化劑)流失的主要原因之一。凍干工藝通過抑制氧化,確保營養物質在較長時間內得以保存。

5. 保持結構和活性成分

凍干技術保留了食物的結構,因此不僅營養成分得到保留,活性成分(如酶、蛋白質、抗yang化劑等)也能較好地保存。這對某些營養需求較高的人群,或用于藥材的加工至關重要。

6. 復水性

由于凍干技術保持了食物的細胞結構,在復水時(即將凍干食品重新加入水分),食物能夠較好地恢復其原始形態和營養價值。這使得營養物質能夠被人體吸收和利用。

7. 延長保存時間的同時保留營養

傳統的食品保存方法,如腌制、熏制或高溫殺jun,會影響食物中的營養物質。而凍干食品在脫水的狀態下可以保存多年,且由于其保留了絕大部分的營養成分,即使在長時間的儲存后,食物的營養價值也不會顯著降低。

8. 保護熱敏性成分

一些非常敏感的營養物質,如維生素C和多酚類化合物,容易在高溫、光照或氧化條件下分解。而凍干機在低溫和真空環境下操作,這些成分能夠得到保護。

9. 防止微生物生長

食物中的水分被除去后,微生物(如細jun、霉菌等)難以在這種環境中生存和繁殖,這減少了營養成分的降解。傳統干燥方法中,食物即使脫水,仍然會有殘余水分,容易引起微生物的生長,導致營養流失。

10. 保持食物中的抗yang化劑和微量元素


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