全 文 ： 2008, Vol. 29, No. 03 食品科学 ※工艺技术220
收稿日期： 2007-03-22
作者简介：李崇高(1962-)，男，副教授，硕士，主要从事食品加工和食品营养方面研究。E-mail：cglee2004@tom.com
红葱真空冷冻干燥工艺技术的初步研究
李崇高，黄建初
(广州城市职业学院，广东 广州 510405)
摘 要：本实验研究了热水罐温度、物料装载厚度、冻干仓压力等因素对水沥红葱冻干时间、冻干品质的影响。
通过单因素试验和正交试验，得出了红葱冻干的最佳工艺参数：热水罐温度55℃、物料装载厚度30mm、冻干仓
压力150Pa；在此工艺下，红葱的冻干得率为6.9%，成品含水量为3.5%，色泽呈绿色、组织呈新鲜状、葱味
浓郁、入口脆爽，复水性能较佳。
关键词：水沥红葱；真空冷冻干燥；工艺参数
Preliminary Study Vacuum Freeze-drying Technology of Red Onions
LI Chong-gao，HUANG Jian-chu
(Guangzhou City Ploytechnic College, Guangzhou 510405, China)
Abstract ：The hot water tank temperature, thickness of material loading and freeze-dried wharf pressure on freeze-dried time
and freeze-dried quality of red onions were studied. The single factor test and the orthogonal test were drawn red onions. The better
vacuum freeze-drying process parameters: water tank temperature setting of 55 ℃, material loading thickness of 30 mm, freeze-
drying warehouses pressure 150 Pa. In this process parameters, the freeze-dried red onions yield of 6.9%, better sensory
quality, the water-back was better, the color was green, fresh tissues like the oil rich flavor.
Key words：shui-li red onions；vacuum freeze-drying；process parameters
中图分类号：TS255 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2008)03-0220-05
水沥红葱，是广州地区名、特、优、新品种，
具有葱味浓、品种优、适应性广等特点，属百合科葱
属细香葱(Allium schoenoprasum L)。富含挥发性丙硫
醚、丙基丙烯基二硫化物、甲基硫醇、二丙烯基二硫
化物等芳香物，具有增进食欲、开胃消食功效，是生
食或调味的优良蔬菜。葱味辛、性温、生则辛平，熟
则甘温，有发汗解毒，通阳利尿、明目补中等功能，
目前已成为人们必需的调味料。
随着快餐食品、方便汤料市场不断扩大，脱水葱
需求量很大，但传统的热风干燥葱色香味、复水性均
不能满足高档方便汤料的要求。而真空冷冻干燥(以下
简称冻干)，是将含水食品预冻，在真空下加热，将食
品中的水分从固态直接升华为气态，除去水分保存食
品，它可最大限度地保持新鲜葱的色香味及营养成分。
专家预测，到2010年，我国高档方便面辅料、快餐配
料、汤料等，每年需冻干食品超过10万吨，因此冻干
菜包、冻干汤料、颗粒蔬菜等新品种具有非常好的市
场前景。
目前以葱或香葱为原料的冻干蔬菜制品的研究报道
不多，对冻干红葱的研究基本上处于空白，因此研究
冻干参数对水沥红葱冻干过程的影响规律，找到理想的
工艺参数，为水沥红葱的产业化冻干提供基础资料，具
有重要意义。
1 材料与方法
1.1材料与工具
新鲜水沥红葱；不锈钢锅、温度计、电子天平、
薄膜封口机、铝箔袋等。
1.2设备
FDP3真空冷冻干燥实验机 广东珠江制冷空调技术
开发公司。主要参数：干燥面积：0.3m2；冷阱温度：
＜－40℃；水汽凝结器能力：3kg/次；加热搁板加热
方式：高温热水循环；装料量：3kg左右；向物料供
热方式：辐射；加热搁板温度：室温～120℃；干品
含水率：3%～5%；外形尺寸：1200×800×1800mm。
干燥仓极限真空度：10Pa；系统漏气率：≤10PaL/s；
工作真空度：小于1Torr；装机功率：380V/3P/50Hz；
8.5kW；重量：小于500kg；用水：2.5m3/h(最大)。设
221※工艺技术 食品科学 2008, Vol. 29, No. 03
备处理量：即装料量：3kg左右。该系统由真空干燥
仓及合金铝加热搁板、水汽凝结器(冷阱)、真空泵组、
制冷机组、加热系统、电气控制、微机显示存储系统、
物料铝托盘组成。该设备具有可编程温度自动控制，方
便设定和修改工艺曲线，储存不同产品工艺曲线；连续
记录重要干燥数据；PC机上连续显示干燥参数和干燥
进程设定、实时曲线；根据不同参数，可在干燥周期
结束时自动停机。冷冻柜。
1.3红葱冻干工艺
工艺：鲜红葱→去根去焦尾→清洗→滤干→切段→
装盘→冷冻→冻干→包装
1.3.1预处理
选取规格相近、新鲜水沥红葱原料，除去根须、
焦尾叶，经清洗后沥干，然后切段装盘。红葱叶皮薄，
挥发性物质多，烫漂虽能破坏其细胞结构，加快其干
燥速度，但通过比较试验发现，采用烫漂工艺冻干的
红葱，复水后会影响外观质量，因此红葱采用切段后
直接装盘。
1.3.2速冻
将冷冻柜开启运转正常后，将装盘的红葱放入冻柜
－18℃以下冻结12～24h。在冷冻初期采用轻压方式减
小体积，增加装盘容积和物料密度。
1.3.3冻干
开启电脑，设定工艺参数，开启冻干机，设备具
有可编程温度自动控制按该产品的冻干曲线自动运行。
整个冻干过程分为冷热制备阶段、真空准备阶段、搁
板升温阶段、物料恒速阶段。试验设计不同的热水罐
温度、物料装载厚度、冻干仓压力对冻干时间和冻干
品质的影响。
1.3.4包装
打开冻干仓门后迅速装入铝箔袋，在连续封口机上
封口。
1.4冻干品质指标及测定方法
1.4.1复水比测定
将10g冻干红葱浸泡于30℃、200ml的蒸馏水中，
3min后取出。放在金属网上滤干，称重，红葱所吸水
质量与冻干红葱质量比即为红葱复水比。
1.4.2冻干得率测定
将红葱新鲜时、洗净后、冻干后分别称重，红葱
冻干后重量除以洗净后重量。
1.4.3含水量测定
按GB8858－88《水果蔬菜产品中干物质和水分含
量测定》进行。
1.4.4感官指标
根据试验制作的产品，组成品尝小组，分别对冻
干红葱及在快餐面中冲调的色泽、香气、口感、冲调
性进行评定。冲调性测定，取快餐面，用相同重量的
冻干红葱换出蔬菜包中的葱，然后用开水冲泡品尝。
2 结果与分析
2.1红葱真空冷冻干燥过程
图１表示红葱的冻干曲线，即冻干过程中热水罐温
度、搁板温度、物料温度、冻干仓压力、冷凝器温
度随冻干时间变化的关系曲线。
表1 冻干红葱感官评定标准
Table 1 Freeze-dried red onions sensory evaluation standards
色泽10分 香气30分 组织20分 咀嚼感10分 冲调性30分
青绿色7～10分 葱味浓郁20～30分 呈新鲜状14～20分 入口脆爽7～10分 葱段呈青绿色，有浓郁葱味20～30分
淡绿色4～6分 葱味较淡10～19分 接近新鲜状7～13分 入口一般4～6分 葱段呈淡绿色，葱味较淡10～19分
带焦褐色0～3分 基本无葱味，有干焦味0～9分 卷缩0～6分 入口软绵0～3分 葱段呈褐绿色，基本无葱味0～9分
整个冻干过程分为冷热准备阶段、真空准备阶段、
搁板升温阶段、物料恒速干燥阶段。冷热制备阶段：启
动制冷压缩机和加热罐，将捕水器降至所需的－35℃，
热水罐温度升到设定的温度60℃，约0.5～1.0h。真空
准备阶段：当达到所需的冷凝温度和热水温度后，即装
入预先冻结好的红葱物料，物料品温－8℃，关好仓
门，启动真空泵抽真空运行约30min，当达到所需的真
空度即进入下一阶段，此时物料与室温接触，开始缓
慢升温。搁板升温阶段：将热水罐的热水泵入搁板内
部，搁板从室温上升到所需加热温度并与热水罐温度保
持同步，将热量传导给物料；物料开始升温，此时传
热与传质比较快，由于冰晶升华带走大量热而使物料品
温上升缓慢。物料恒速干燥阶段：传热和传质基本平
80
60
40
20
0
-20
-40
-60
温
度
(℃
)
压
力
(×
1
0
P
a
)
冻干时间(h)
图1 红葱真空冷冻干燥过程曲线
Fig.1 Red onions vacuum freeze-drying process curve
热水罐温度
搁板温度
物料温度
压力
冷凝器温度
0 1 2 3 4
2008, Vol. 29, No. 03 食品科学 ※工艺技术222
衡，物料温度基本不变，在干燥3 h后，物料品温上
升至31.5℃，温度不再上升，产品含水量达到3%左右，
表明冻干已到终点，即可开启冻干仓，取出物料。
2.2热水罐温度对红葱冻干的影响
结果表明：热水罐温度越高，冻干红葱的感官指
标变差，绿色逐渐变淡呈绿白，复水比也有下降。当
热水罐温度为55℃时，冻干红葱制品呈多孔疏松结构，
色泽呈青绿、质脆，复水后口味纯正，与新鲜红葱相
差不大。当热水罐温度大于75℃时，冻干红葱风味偏
淡，制品失形，收缩和变色严重，不易复水，因此
红葱冻干时应采取较低的加热温度，综合考虑冻干时
间，适宜的热水罐温度为55～60℃。
2.4装载厚度对红葱冻干的影响
40
30
20
10
0
-10
-20
物
料
温
度
(℃
)
冻干时间(h)
图2 热水罐温度对红葱冻干的影响
Fig.2 Effects of freeze-dried red onions on hot water
temper ature
0 1 2 3 4 5 6
罐温40℃
罐温60℃
罐温80℃
结果表明：热水罐温度为40℃时，冻干时间需5.1h；
60℃时，需3.3h；75℃时，2.5h即到终点。这是因为
热水罐温度较低时，传给搁板的热量较小，搁板温度
低，物料底部温度及界面温度都低，由于没有提供足
够的升华热，干燥速率低，干燥时间延长。如提高热
水罐温度，物料温度上升，干燥速率提高，干燥时间
缩短。搁板温度与热水罐温度密切相关，搁板的热量
是由热水罐的热水提供的，因此通过控制热水罐的热水
温度来控制搁板温度，进而控制升温过程。
为进一步探讨热水罐温度与冻干时间的关系，进行
了不同热水罐温度冻干试验，见表2。
热罐温度(℃) 35 45 55 65 75
冻干时间(h) 5.9 4.5 3.5 2.7 2.5
表2 热水罐温度对红葱冻干时间的影响
Table 2 Effects of red onions time on hot water temperature
结果表明：热水罐温度对冻干时间有明显影响，
热水罐温度越低，冻干时间延长；热水罐温度提高，
冻干时间明显缩短。
2.3热水罐温度对红葱品质的影响
将不同热水罐温度下的冻干红葱用沸水进行冲调对
比试验，复水前后的色泽、风味、复水比见表3。
表3 不同热水罐温度对红葱品质的影响
Table 3 Effects of red onions quality on hot water temperature
热水罐温度
色泽 风味
复水比
复水前 复水后 复水前 复水后
55℃冻干 绿色 青绿色 较浓 较浓 5.7
65℃冻干 淡绿色 青绿色 一般 较浓 5.5
75℃冻干 淡绿色泛白 绿色 偏淡 偏淡 5.0
新鲜红葱 青绿色 红葱浓郁 －
35
30
25
20
15
10
5
0
-5
-10
-15
物
料
温
度
(℃
)
冻干时间(h)
图3 物料装入量对冻干的影响
Fig.3 Effects of freeze-dried on materials volume
0 1.05 2.25 3.50 5.00
装载厚30mm
装载厚70mm
图3结果表明：装载厚度为30mm时，冻干时间为
3.3h，70mm时为5.2h。当厚度为30mm时，冻干后物
料翠绿疏松，表面无硬化，外观平整，不存在变形，
干后物料收缩量小；复水后较好地保持了新鲜红葱风
味。装载厚度大于70mm后，由于冻干时间延长，干
后红葱出现变色；样品出现难闻异味。表明物料越薄，
升温越快，时间缩短，但物料太薄，生产能力小，生
产成本提高。经反复试验可知，最佳红葱厚度是
30mm。这是因为装载量与装载厚度成正比，物料越
重，装载越厚，上表面不易受热，水分升华慢，因
而冻干时间较长。物料越少，装载越薄，容易加热，
水分升华快，物料温度上升也快，冻干时间明显缩短。
2.5冻干仓压力对红葱冻干的影响
图4结果表明：冻干仓压力为80Pa时，冻干时间为
35
30
25
20
15
10
5
0
-5
-10
物
料
温
度
(℃
)
冻干时间(h)
图4 冻干仓压力对冻干的影响
Fig.4 Effects of freeze-dried on warehouses pressure
0 1 2 3 4
压力250Pa
压力80Pa
223※工艺技术 食品科学 2008, Vol. 29, No. 03
3.4h；280Pa时冻干为3.8h。表明压力小，冻干时间短；
压力大，冻干时间长。这是因为在导热条件下，物料
所需的热量大部分是从底部通过冰层传导给物料界面，
当压力增大时，界面传质阻力增大，不利于水蒸汽逸
出 。
2.6红葱冻干最佳工艺参数的确定
单因素试验研究表明：热水罐温度、装载厚度、
冻干仓压力对冻干过程的影响是不同的，故设计L9(34)
四因素三水平正交试验，研究不同因素的综合影响。试
验设计及结果见表4、5。
葱段呈青绿色，有浓郁的葱香味。
在此最佳工艺参数下扩大试验(表6)，红葱冻干的
平均得率为6.9%，含水量平均为3.5%。
2.7不同干燥方法对红葱品质的影响
将不同干燥方法制得的红葱进行冲调试验。
结果表明：冻干红葱复水后，其色泽、风味、组
织形态均接近新鲜红葱，可用于高档快餐调料的生产。
而热风干燥的红葱复水后与新鲜红葱差别较大，色泽风
味均不如新鲜红葱。
复水性能是脱水蔬菜的重要质量指标，将不同干燥
方法制得的红葱进行复水试验。结果表明：冻干红葱复
水速度最快，复水比最高，在1min以内，复水比就可
达到5.5以上。热风干燥红葱在15min以内，复水比只
能达到3.6，明显低于冻干样品。
为评价冻干对热敏性营养素的保存效果，将不同干
燥法制得的红葱分析测定VC保存效果。
表4 红葱冻干因子水平设计
Table 4 Freeze-dried red onions factor design
热水罐温度(℃) 装载厚度(mm) 冻干仓压力(Pa)
1 45 10 50
2 55 30 100
3 65 50 150
表5 L9(34)正交试验及试验结果
Table 5 L9(34) orthogonal test and test results
试验号
热水罐温度 装载厚度 冻干仓压力 冻干时间
(℃) (mm) (Pa) (h)
感官评分
1 45 10 50 3.8 71.2
2 45 30 100 4.0 76.8
3 45 50 150 4.1 82.9
4 55 10 100 3.1 83.6
5 55 30 150 3.3 91.0
6 55 50 50 3.0 85.4
7 65 10 150 2.2 77.9
8 65 30 50 2.6 85.2
9 65 50 100 2.8 81.7
kA1 3.97 3.03 3.13
kA2 3.13 3.30 3.30
kA3 2.53 3.30 3.20
RA 1.44 0.27 0.17
kB1 76.97 77.57 80.60
kB2 86.67 84.33 80.70
kB3 81.6 83.33 83.93
RB 9.70 6.76 3.33
结果表明：各因素对红葱冻干时间和感官品质的影
响顺序为：热水罐温度＞装载厚度＞冻干仓压力，以5
号效果最好，热水罐温度55℃，装载厚度30mm，冻
干仓压力150Pa。验证试验表明，生产的冻干红葱色泽
呈绿色、新鲜状，葱味浓郁、入口脆爽，在冲调后
表6 红葱冻干得率
Table 6 Freeze-dried red onion yield
原料 原料重(kg)选净后重(kg)冻干后重(kg)得率(%)水分(%)
红葱1 1.7 1.2 0.080 7.0 3.4
红葱2 3.7 2.5 0.170 6.80 3.6
表7 不同干燥方法对红葱感官品质的影响
Table 7 Effects of red onions quality on different drying methods
干燥方法
色泽 风味 组织状态
咀嚼感
复水前 复水后 复水前 复水后 复水前 复水后
冷冻干燥 淡绿色 青绿色 一般 较浓 新鲜状 新鲜状 稍脆
烘箱干燥 褐绿色 褐绿色 干草味 干草味 卷缩 卷缩 软绵
新鲜红葱 青绿色 红葱味浓郁 呈新鲜状 质脆
结果表明：冻干能较好保存这类热敏性营养素。
2.8冻干红葱的包装贮藏
冻干红葱出仓后，应迅速进行包装，最好在相对
湿度50%～60%、温度20℃的包装间进行，防止吸水
返潮。包装材料应不透氧、不透光、不透、防吸潮，
比较经济实用选用铝箔复合袋比较理想，如能充氮气更
好，产品贮藏在冷暗处。
3 结 论
3.1在本实验条件下，热水罐温度、装载厚度、冻
表8 不同干燥方法对热敏性营养素的影响
Table 8 Effects of heat-sensitive nutrients on different drying
m et h od s
干燥方法
VC
含量(mg/100g) 保存率(%)
冷冻干燥 19.95 84.89
烘箱干燥 10.98 46.72
新鲜红葱 23.50
2008, Vol. 29, No. 03 食品科学 ※工艺技术224
干仓压力对红葱冻干过程都有一定影响，影响顺序为：
热水罐温度>物料装载厚度>冻干仓真空度。通过单因素
对比试验和正交试验，最佳的工艺参数：热水罐温度
55～60℃、物料装载厚度20～30mm、冻干仓真空度
120～150Pa、冷阱温度－35℃左右。
3.2红葱作为一种调味蔬菜，讲究色、香、味、组
织形态，真空冷冻干燥能较好地保持其原有的品质，营
养成分破坏少，复水后与新鲜红葱基本接近。冻干红
葱在快餐食品、汤料中用量不大，不会明显增加这类
食品的成本，但对食品档次有明显的提升作用，能满
足高档调味料的市场需求，扩大出口创汇。
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