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