冷冻干燥,科学家们可能称之为冷冻干燥,它使用真空和冷冻两种方法去除易腐食品和药品中的水分。其结果是,产品可以在室温下储存多年而不会变质,或者包装在有限的储存空间中,然后用水进行重组。速溶咖啡的制造商通常采用冷冻干燥工艺,营养师也为露营者、士兵和宇航员制作膳食。该工艺也用于制药行业,以保持空气或水分敏感药物化合物的完整性。
保温干燥食品是一个古老的概念,但它有一定的缺点。食物中的水是液态的,但太阳或其他热源的热量会慢慢将其转化为气体。当液体从食物中流出时,细胞壁通常会受损,食物的基本风味和质地也会丧失。在加热脱水的食品中加水并不总能恢复风味或质地。这就是为什么冷冻干燥在保存过程中优于热脱水。
冷冻干燥首先涉及冷却食品或化合物,通常远低于水的冰点。在这一点上,食物中所含的所有水都应该被冷冻成固体晶体。水果、蔬菜或肉类的基本结构没有改变,但水分含量为固态。在这一点上,一半的过程已经通过降温完成。
干燥过程包括使用真空室。冷冻食品或化学品被放入真空室,周围的空气被抽出来。如果这一过程在室温下进行,当液态水强行进入真空室时,食物极有可能被破坏。然而,冰冻的水晶体实际上从固态冰变成了气体,完全绕过了液态。
这个过程叫做升华。这与用锤子敲击固体干冰时几乎消失的效果相同。在冷冻干燥过程中,固体水在真空室中转化为蒸汽,使所有固体食品材料脱水。
一旦通过冷冻干燥除去水分,干燥的食品或化学品通常储存在真空密封包装中,以防止空气和水分进入。这些包装可以在室温下储存,因为没有空气,细菌和其他有害生物无论如何都无法生存。冷冻干燥也会留下微小的孔隙,这些孔隙是冷冻水晶体曾经存在的地方。这就是速溶咖啡渣与热水混合如此迅速和彻底的原因。冷冻干燥也是为徒步旅行者和露营者制作“太空时代”冰激凌甜点和背包友好餐的一种流行工艺。
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