葱的冷冻干燥加工工艺
搞要：本文是在多年对葱的冷冻生产实践的基础上，探索出了葱冷冻干燥的最佳工艺条件，给出葱的冷冻升华干燥曲线，在生产上具有一定的指导意义。 关键词：葱 真空冷冻干燥 工艺
葱又名大葱，是百合科葱属中以叶鞘组成的肥大假茎和嫩叶为产品的二、三年生草本植物，是重要的调味蔬菜。葱营养丰富，葱白中，每100g含蛋白质1～2.4g、糖6～8.6g、脂肪0.3g、维生素A1.2mg、维生素B10.08mg、维生素C14mg、铁0.6mg，还有挥发性的丙硫醚，丙基丙稀基二硫化物等芳香物质。由于有这些芳香物质，食用时风味辛香，细腻脆嫩，汁多味甘，是生食或调味的良好蔬菜。同时葱还有较高的医疗价值。葱味辛、性温、生则辛平，熟则甘温。有发汗解毒，通阳利尿，明目补中，除邪气、利五脏等功能。中药中的葱白可治感冒、头痛、发热、发汗等症，因此葱深受广大消费者喜爱的蔬菜。在国内外都具有广阔的市场。如果利用冻干技术进行深加工，可大大增值，是出口创汇的重要蔬菜之一。 1. 材料和方法 1、1 材料与设备
葱品种：掖辐一号，章丘大葱，张掖大葱
设备：LG-100冻干仓、WN自控速冻库、LG-0.2实验用冻干机、HQ –72全自动水分检测仪、 蔬菜清洗机、切菜机等。 2 方法
1.2. 1 加工工艺
新鲜原料→挑选→清洗→切段→沥水→装盘→冻结→升华干燥→挑选计量→包装→成品
1.2. 2技术要点
葱的冻干可以分为前处理、冻结、升华干燥、解吸干燥和后处理五个阶段。 1.2. 3 葱冻干的前处理 1.2.3.1 原料挑选
应选择鲜嫩,大小长短粗细相同的无病虫伤残的大葱。 1.2.3.2 清洗
将合格的原料进行清洗，洗净表面泥沙及污物，切除须根等不合要求的部分，以确保产品的质量。 1.2.3.3切段
经过处理的大葱，按照规格要求进行切段，其大小为5mm葱段（又叫葱圈）。 1.2.3.4漂烫与冷却
葱的冻干工艺中不需要漂烫，经过漂烫后葱会变形、发软，葱味会急剧变淡。 1.2.3.5沥水与装盘
切割后的葱段需要进行杀菌，一般是250ppm次氯酸钠杀菌3分钟，然后在清水中漂洗。漂洗后葱表面会滞留一些水滴，这对冻结是不利的，容易使冻结后的葱相互粘结，不利于下一步的真空干燥。在震动沥水机上进行震动沥水，除去表面水滴后将葱均匀摊放在不锈钢料盘上，装盘量为9kg/m2，装料厚度在2.5cm。 1.2.4冻结
冻结和升华干燥是关键工序。冻结过程中应把握好冻结温度和冻结速度。为确定葱的真空冷冻干燥工艺，首先应知道其共晶点温度。葱因品种、产地、含水量不同共晶点温度也略有差异，共晶点温度根据阿仑尼罗斯原理液体导电靠离子，葱结冰时电阻无穷大，用电阻法测定葱的共晶点温度。随着温度的降低，电流在不断减小，当葱的温度降低到-10~-15℃时，
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电流趋近于0，说明此时的葱已全部冻结。因此可以确认葱的共晶点温度为-10~-15℃。在实际生产中，冻结的温度一般比共晶点温度低，葱冻结温度在-20~-25℃之间。 葱冻结的时间（速度），物料的冻结过程是个放热过程，需要一定时间。冻结的时间在2h左右最为适宜，冻结速率一般为0.1～1.5℃/min。 1.2.5升华干燥
葱在升华干燥过程中，由于需要不断地补充升华潜热，在保持升华界面温度低于共晶点温度的条件下，不断地供给热量。实验证明，1g冰变成1g蒸汽大约需要吸收2803J的热量，因此是一个吸热的过程。同时升华干燥的过程又是一个传热传质的过程。葱在升华干燥过程中传热和传质沿同一条途径进行，但方向相反（图一）。被干燥葱的加热是通过已干层的辐
射来进行，而内部冻结层的温度则决定于传热和传质的平衡条件。干燥过程中的传热传质过程是互相影响的，随着升华的不断进行，多孔干燥层的增厚，供给的热量相应有所增加。一般将升温的速率控制在0.1～0.2℃/min范围，直到完成中心部分的升华，这一过程大约需要7h左右，真空度在65～80Pa之间，此时葱片的含水量为11%左右。 1.2.6解析干燥
解析干燥即第二阶段干燥。在升华干燥结束后，为了进一步除去葱片细胞中没有冻结的结合水，这些水分的吸附能量高，如果不给予足够的热量，它们不能被解析出来，因此这个阶段的物料温度应足够高，葱的最高温度是50℃，为使水蒸气有足够的推动力逸出，应在葱的内外形成较大的压差，因此，这个阶段应有较高的真空度50～70Pa。这一过程大约需要2h，含水量可达到3%左右，符合加工产品的质量要求。根据以上的分析、实验和生产，得出一条比较合理的葱片真空冷冻干燥工艺曲线（图二）。
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1.2.7后处理
干燥结束后，应立即根据产品的等级、保存期限、客户要求等进行分级，计量，检查等后处理及充氮或真空包装。干燥后的葱吸水强，为防止产品吸潮而变质，尽量缩短拣选的时间，降低空气湿度和环境温度。
2讨论
2、1 料层的厚度对干燥速度的影响。
葱冷冻干燥时，热量通过干燥层向内传导，蒸汽通过干燥层向外逸出。因此，料层厚度越小，干燥的时间就越短。但料层的厚度过小，单位面积干燥的物料量小，冻干机的生产能力降低，成本增加。所以最佳料层厚度的确定应以整个生产周期内单位时间干燥的葱量为依
生产率[kg/m2.h] 料层厚度(mm)
图三 料层厚度与单位时间干燥量的关系曲线
据。图三为实验所得料层厚度与单位时间干燥量的关系曲线图。由图可知，料层厚度在 25mm左右为最佳。
2.2 冻结速度对干燥的影响
冻结速度是指物料在冻结时单位时间内的温度下降的程度。冻结速度对冻干制品的质量和升华速率均有影响。冻结速度不同，物料内形成的冰晶大小不同。冻结速度越快，形成的冰晶就越小（过细）。升华时水汽逸出通道就越小，升华干燥的速度就越慢，冻干过程时间越长，降低设备效率。但如果冻结速度太慢，形成的冰晶过大，则会造成物料中细胞壁受损，使有机物质外溢，造成产品质量下降。因此，必须选用适当的冻结速度，葱的冻结速度一般为0.22～1.0℃/min，在大葱段的冻结中，一般选择0.3～0.45℃/min最为合适。 2. 3加热介质温度对干燥的影响 传质（水汽通过干燥层逸出的过程）是通过冰晶升华时对应的饱和蒸气压与环境真空度的压差来实现扩散的。渗透压差越大，传质的动力越大，传质的速度越快，但需要补充的升华潜热相应要加大。因此，葱在冻干时，应提高加热介质温度以使升华面的温度升高。但由于升华面是整个物料中温度最低点，加热介质温度应以冻结层内各点温度不超越冻结点温度为限度。
2. 4冻干仓内的压力对干燥的影响
干燥就是要除去葱中的水分。水的三态变化温度是与压力直接有关。压力降低，水的冰点变化不大，而沸点则随压力的降低而减小，当压力降低到某一值时，水的沸点即与冰点相符合，就达到水的相平衡点，这时的压力称为三相点压力（Po＝610.5pa），相应的温度称为三相点温度（To=0.01℃），显然，当P＜Po时，即压强低于三相点的压强时，冰就可以直接
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由固态变为气态，，而使水分逐渐蒸发。
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