從新鮮果蔬到凍干果蔬脆，都經(jīng)歷了什么？

要說我們現(xiàn)在經(jīng)常吃到的凍干果蔬零食，就不得不提到凍干技術(shù)，而這，要從上世紀宇航技術(shù)的發(fā)展說起。隨著1961年前蘇聯(lián)的加加林乘坐宇宙飛船進入太空之后，越來越多的宇航員們開始在外太空生活。長時間的太空生活，對宇航員們的日常營養(yǎng)補充提出了更高的要求。要知道在失去重力的外太空環(huán)境中，進食——尤其是液體或者流質(zhì)食物是一件麻煩甚至危險的事情。而各種水果雖然富含維生素與纖維素，卻因為富含水分而不適合在太空中食用。

但這點小小的問題自然難不倒科學(xué)家們，既然在外太空環(huán)境中食用水果的最大阻礙是水果里面的液體，那么把水果變“干”不就行了。當(dāng)然，讓水果單純的變干很容易，無論是風(fēng)干、烘烤或者腌漬都能夠做到這一點。但困難的是如何在讓水果變“干”的情況下，最大程度地保留它們原有的所有營養(yǎng)。于是經(jīng)過科學(xué)家們反復(fù)的研究與驗證，凍干技術(shù)在上世紀60年代就被運用于航天領(lǐng)域。

圖源：Pixabay

#1
鮮果到凍干，只需三步

凍干技術(shù)的原理其實并不復(fù)雜，它是在超低溫環(huán)境下對蔬菜水果進行干燥處理。整個過程大致分成三個步驟：

01

急凍

通過急凍，讓蔬菜水果迅速處于零下40℃的超低溫環(huán)境中，在這樣的低溫環(huán)境下，蔬果類食物中含有的水分會瞬間凝固成固態(tài)。

這一過程可以“鎖”住蔬果食物中所有的有效營養(yǎng)成分，以防止在脫水干燥過程中造成的營養(yǎng)流失。而之所以采用急凍的方式，是因為如果降溫速度不夠快，會讓食物內(nèi)水分在凝固過程中結(jié)成大冰晶，從而破壞食物內(nèi)部生理結(jié)構(gòu)。

02

抽真空

在對蔬果食物進行急凍之后，還需要一步抽真空的過程。之所以需要抽真空，這就涉及到水的固態(tài)與氣態(tài)的轉(zhuǎn)換過程。

我們知道在1標準大氣壓下，水的沸點是100℃，即在100℃時變成水蒸氣。但是水的沸點并不是固定的，所處氣壓降低，水的沸點也隨之降低。當(dāng)氣壓降低到0.006標準大氣壓時，水就可以從固態(tài)的冰，不經(jīng)過液態(tài)變化直接升華為氣態(tài)的水蒸氣。而當(dāng)我們對超低溫的蔬果食品進行抽真空處理，其實就是讓它處于極低的氣壓環(huán)境中，這樣才能為食物在低溫冷凍環(huán)境中進行干燥做準備。

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干燥

在經(jīng)過前兩個步驟制造的低溫低壓環(huán)境中，只需要稍稍提升一點溫度。蔬果食物中被“凍住”的固態(tài)水分，就會直接升華成氣態(tài)水蒸氣離開食物內(nèi)部。注意，在這種低溫低壓的環(huán)境中，蔬果食物失去的僅僅是水分，而其他營養(yǎng)物質(zhì)都幾乎全部得以保留。不僅如此，蔬果食物的細胞結(jié)構(gòu)在這個過程中也未被完全破壞，因此食物的外部“形體”也得以保留，唯一區(qū)別就是內(nèi)部結(jié)構(gòu)因為失去水分而變得疏松多孔。

經(jīng)過三個步驟進行處理的果蔬，失去了水分卻幾乎保留了全部的其他營養(yǎng)成分，吃起來口感上也嘎嘣脆，因此很適合宇航員們在太空中食用。后來隨著這項技術(shù)的商用化普及，凍干食品因為其營養(yǎng)不流失、便于長途運輸、長期低溫儲存以及獨特的口感也逐漸受到了食品制造商的青睞。所以到了今天，我們普通人也有機會品嘗原本宇航員才能嘗到的美食了。

#2

冷凍干燥，精準避雷

其實回顧歷史，人類為了長期儲存食物，發(fā)明了諸如腌漬、風(fēng)干、烘烤等多種針對蔬菜水果的脫水干燥處理方法。但這些方法無一例外地存在各種缺陷，會導(dǎo)致營養(yǎng)大量流失。究其原因，主要是因為蔬果類食材自身的一些特性，造成了處理過程中難以逾越的雷區(qū)。主要雷區(qū)如下：

圖源：Pixabay

01

高溫變性

蔬果類食物中主要營養(yǎng)成分之一就是各種維生素，但是許多維生素的熱穩(wěn)定性較差，遇熱易分解破壞。所以如果采用烘烤甚至油炸等方式對食物進行干燥必然會導(dǎo)致維生素流失。

02

氧化作用

維生素除了容易被高溫破壞之外，還容易受到氧化作用而分解。因此即使不采用加熱而是以風(fēng)干、陰干的方式處理果蔬（如葡萄干），同樣會造成維生素大量流失。

03

呼吸反應(yīng)

新鮮水果與蔬菜，在它們的細胞仍具有活性的情況下，依然無時無刻會進行呼吸作用，呼吸作用不但會消耗食物含有的糖份，更可能產(chǎn)生發(fā)酵作用。因此在對食物進行風(fēng)干或陰干處理時，如果溫度、氧氣濃度等環(huán)境控制不當(dāng)，就可能因為呼吸發(fā)酵，導(dǎo)致食物加速腐敗。

04

滲透作用

果脯類蔬果食物采用腌漬處理法，這種方法是通過讓蔬果細胞處于高濃度的鹽、糖溶液中，促使細胞因為細胞膜的滲透作用大量失去水分。但這種方法會使大量水溶礦物質(zhì)跟隨植物體內(nèi)水分一起流失，同時外界溶液中的糖或鹽分滲入細胞內(nèi)部，也會造成食物的鹽或糖營養(yǎng)超標。

相比上述傳統(tǒng)食物干燥處理方法的弊端，凍干技術(shù)可以完美地精準避雷——急凍技術(shù)使得營養(yǎng)物質(zhì)不會因為高溫而變性，同時抑制了植物的呼吸反應(yīng)，真空環(huán)境又避免了氧化作用，而直接將水分從固態(tài)升華的干燥方式更是避免了水溶性營養(yǎng)物質(zhì)隨著水分而流失。整個處理過程中僅僅會流失少量維生素，其他如膳食纖維、礦物質(zhì)、有機酸等營養(yǎng)成分得以全部保留。更關(guān)鍵的是，在急速低溫環(huán)境中進行干燥脫水處理的蔬果食物，因為內(nèi)部主要細胞結(jié)構(gòu)并未受到破壞（部分細胞壁會在冰升華過程中受到破壞），所以保留了部分細胞活性。

當(dāng)恢復(fù)常溫儲藏時，這些細胞還能夠通過重新吸收空氣中的水分，部分恢復(fù)細胞活性。隨著在常溫環(huán)境中放置時間越久，凍干吸水越多，這就是為什么剛拿出來的果蔬凍干是脆脆的，但在放置一段時間后會逐漸變軟了。

供稿單位：重慶科技館

作者：CPU

審核專家：黃河、李春黎、陳濤、徐曉萍

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