豬排骨凍干實驗報告

一、實驗目的

凍干技術，又稱冷凍干燥技術，作為一種先進的干燥方法，近年來在食品加工領域得到了廣泛的關注和應用。本實驗旨在研究豬排骨進行凍干處理的可行性和效果，通過對凍干工藝的優化，為豬排骨的深加工提供新的技術參考。

二、實驗材料與設備

（一）實驗材料

圖1 豬排骨

本次實驗選用的豬排骨（圖1）遵循嚴格標準：優先挑選新鮮、色澤紅潤且無異味的排骨，其表面應呈現自然的肉紅色，脂肪部分潔白且有光澤；肉與骨頭的附著緊密，具有一定的彈性，按壓后能迅速恢復原狀；豬排骨的肋骨粗細均勻，每根肋骨長度在 10 - 15 厘米之間，肉質厚度保持在 1 - 1.5 厘米，以減少因個體差異對實驗結果造成的影響。

（二）       實驗設備 

圖2 真空冷凍干燥機 FD - 604

真空冷凍干燥機：型號為 FD - 604（圖2），以上為其參數

三、實驗方法與流程

（一）凍干原理闡述

冷凍干燥技術，基于水的三相變化原理，將含有大量水分的豬排骨先降溫凍結成固體，此時豬排骨中的水分轉化為冰晶狀態。在三相點（溫度為 0.01℃，壓力為 610Pa ）以下，當壓力降低或溫度降低時，豬排骨中的固態冰會直接升華成水蒸氣，從而實現脫水干燥。

（二）具體實驗步驟

1.原料準備：將挑選好并經過預處理的豬排骨小塊，均勻放置于凍干機的托盤上，每塊豬排骨之間保持 1 - 2 厘米的間隔，注意保持托盤的水平放置，避免豬排骨因位置傾斜而影響凍干效果。

2.冷凍階段：啟動凍干機的制冷系統，設定冷凍溫度為 - 45℃，冷凍時間為5小時。在冷凍過程中，密切關注凍干機的溫度顯示，確保溫度均勻下降并穩定在設定值。

3.升華干燥階段：當豬排骨冷凍完成后，開啟真空系統，將凍干腔室的壓力逐漸降低至20-30Pa（圖3）。同時，啟動加熱系統，緩慢升高擱板溫度，將溫度控制在 - 15℃，升華干燥時間設定為26 小時。

4.解析干燥階段：升華干燥完成后，進一步升高擱板溫度至0℃，保持真空度在 10-20Pa（圖3），進行解析干燥，時間為6 小時。此后再進行一段時間的高溫干燥，先升高擱板溫度至30℃，時間為8 小時，再升高擱板溫度至40℃，時間為6小時，保持真空度在 10-20Pa（圖3）。

5.包裝階段：凍干結束后，待豬排骨冷卻至室溫，迅速將其從凍干機中取出，選用高阻隔性的包裝材料，如鋁箔復合袋進行包裝。

圖3  FD - 604豬排骨凍干工作曲線

四、實驗結果與分析

（一）外觀與質地變化

圖4 凍干前豬排骨                                  圖5 凍干后豬排骨

凍干前，豬排骨（圖4）呈現出新鮮肉類的紅潤色澤，表面富有光澤，肉質飽滿且具有一定的彈性，經過凍干處理后，顏色明顯變淺，呈現出灰白色；形狀方面，豬排骨（圖5）的整體輪廓基本保持不變，但體積明顯縮小，約為凍干前的三分之一左右；在質地方面，凍干后的豬排骨（圖5）硬度大幅增加，用手觸摸感覺堅硬且脆，肋骨部分變得極易折斷，肉質部分也失去了原有的彈性，變得酥脆。

五、結論

本次豬排骨凍干實驗，成功探索出一套較為可行的凍干工藝。通過對凍干過程中各個階段參數的嚴格控制，實現了豬排骨的有效脫水干燥 。從實驗結果來看，凍干后的豬排骨在外觀上雖顏色變淺、體積縮小，但整體形狀得以保持，質地變得堅硬酥脆。

綜合來看，凍干技術應用于豬排骨加工具有顯著優勢，能夠有效延長豬排骨的保質期，在常溫下可保存數年，降低了產品的腐爛風險，同時減少了因冷凍保存所需的冷鏈成本；極大程度保留了豬排骨的營養成分，滿足了消費者對健康、營養肉類產品的需求 。