匠心冻干工艺｜重塑阿胶品质，解锁滋补新体验

一、实验背景与目的

（一）实验背景

阿胶作为传统滋补品，富含胶原蛋白、氨基酸等活性成分，具有很高的营养价值与药用价值。但天然阿胶呈固体块状，溶解速度慢、食用便捷性差，且易吸潮结块、氧化变质，储存与流通受限。冻干技术通过低温真空环境实现水分升华，可将阿胶溶液制成疏松多孔的块状或粉末状产品，既保留其活性成分与滋补功效，又能提升溶解性能、延长常温保质期，契合现代快节奏消费场景需求。

阿胶溶液浓度直接影响冻干过程中的物料粘度、冻结特性及最终产品品质。本实验选取20%、30%两种浓度阿胶溶液为研究对象，固定-40℃预冻条件，探究适配的真空冻干工艺，对比两种浓度产品的冻干效果与复溶性能，为冻干阿胶产品的工业化生产提供技术依据。

（二）实验目的

1.确定适配20%、30%浓度阿胶溶液的真空冻干工艺参数（预冻保温时间、真空度、升华/解析温度及时间），验证-40℃预冻条件的适用性。

2.对比两种浓度阿胶溶液冻干后的产品品质（形态、复水性等），重点分析复溶效果。

3.为冻干阿胶产品的产业化生产提供标准化工艺方案与质量参考，明确浓度适配方向。

二、实验材料与设备

（一）实验材料

1.核心原料：阿胶粉（无杂质、异味，图1）、纯净水

2.实验样品：按质量体积比配制两种浓度溶液——①20%阿胶溶液：20g阿胶粉+80mL纯净水；②30%阿胶溶液：30g阿胶粉+70mL纯净水。 

图1 阿胶粉

（二）实验设备

1.核心设备：选用济南骏德冻干机FD-604（图2），作为国产顶配冻干设备，具备适配阿胶冻干需求的性能。其冷阱温度可低至-85℃，能快速创造超低温环境，确保阿胶溶液快速均匀冻结，避免因冻结速率过慢导致胶原蛋白活性受损，为后续升华干燥奠定良好基础。设备凝冰量达15kg，可高效捕获冻干过程中产生的大量水蒸气，持续维持冻干腔体内的低水汽分压，保障升华过程稳定进行，显著提升冻干效率。同时，优异的冷凝性能可减少水汽在系统内的残留，降低设备运行负荷，确保冻干过程的安全性与稳定性。设备可实现≤10Pa的极低真空度，有效降低水分升华所需能量，加速阿胶物料中自由水与结合水的快速去除，同时保留阿胶中的胶原蛋白、氨基酸等活性成分，保障冻干阿胶产品的品质。

图2 真空冷冻干燥机 FD - 604

此外，该冻干机能实时监测关键参数，如温度、压力、湿度等，通过分析判断水分是否已被有效去除，避免过度干燥或干燥不足的情况，确保冻干产品的质量稳定。尤其适用于本实验，能够精准控制冻干过程，实现高效、高质量的冻干效果。

 表1  真空冷冻干燥机FD-604关键技术参数

2.配套设备：电子天平、菌平皿（直径9cm）、密封铝箔袋、食品级脱氧剂、真空包装机。

三、实验方法与步骤

（一）阿胶溶液预处理

图3 阿胶溶液

1.溶液配制：分别取两种比例的阿胶粉与纯净水，低速搅拌确保阿胶粉溶解，无颗粒结块，混合均匀后冷却至室温。

2.分装摆盘：将两种浓度阿胶溶液分别均匀分装至无菌平皿（直径9cm），控制物料厚度为4mm（保证升华路径一致，避免浓度过高导致冻干不均），液面平整无气泡，依托平皿形状形成规整的圆形物料层，为冻干后形成圆片状冻干块奠定基础。

3.预冻处理：将装有平皿的冻干架移入济南骏德冻干机FD-604搁板，启动预冻程序，保持-40℃恒定温度，保温2h，确保两种溶液冻结（低于阿胶-水体系共晶点，避免真空干燥时出现沸腾起泡）。

（二）真空冻干过程控制

表2  部分冻干工艺

图4  FD-604阿胶粉冻干工作曲线

四、实验结果与分析

（一）宏观形态分析

图5 冻干后阿胶

两种浓度阿胶溶液均成功冻干为完整的圆片状冻干块（图5），贴合平皿形态，直径与平皿匹配、边缘规整，无破损、塌陷、粘连现象，表面及内部呈疏松多孔结构，色泽为均匀淡黄色，无明显杂质与氧化斑点。硬度与易掰碎性存在浓度差异：20%浓度样品质地轻盈，硬度较低，用手指轻捏即可掰碎，粉碎后颗粒均匀细腻，无大块团聚；30%浓度样品因固形物含量高，密度略大，硬度稍高，需稍用力按压方可掰碎，粉碎后仍保持疏松颗粒状，无硬芯结块。整体而言，两种样品均具备易加工、易分散的特性，说明两种浓度均适配所选冻干工艺及平皿冻干方式。

（二）复水性检测结果

采用1:4（冻干块粉碎后:常温纯净水）比例进行复溶实验，结果如下：①20%浓度冻干阿胶：因硬度低、易粉碎，粉末细腻，25s内溶解，复溶后溶液澄清透明，无沉淀、悬浮颗粒；②30%浓度冻干阿胶：硬度稍高，粉碎后颗粒略粗，38s内溶解，复溶后溶液略粘稠，澄清度良好，无明显杂质。两种样品复水速度快、溶解好，复水效果优异，满足便捷食用需求，且20%浓度样品复溶性能略优于30%浓度。

（三）感官评价结果

两种样品均具有阿胶的淡香，无异味；复溶后口感温润，20%浓度口感更清爽，30%浓度口感更醇厚，均符合优质冻干阿胶产品的感官要求。

五、结论

1.工艺可行性：采用济南骏德冻干机FD-604，以-40℃预冻2.5h、初级干燥（10Pa，-20℃，11h）、次级干燥（5Pa，30℃，5h）的工艺参数，结合平皿冻干方式，可成功制备出形态规整、疏松多孔的圆片状冻干阿胶产品，20%、30%两种浓度均适配该工艺，产品水分含量低、活性成分保留好、复水效果优异。

2.产品特性差异：20%浓度样品复溶性能、活性成分保留率、流动性更优，适合追求便捷溶解、清爽口感的场景；30%浓度样品营养密度更高，适合追求高滋补功效的场景，可根据市场需求针对性开发。

3.应用价值：本实验确定的工艺参数为冻干阿胶产品工业化生产提供了标准化技术蓝本，该产品不仅完整保留阿胶核心营养成分，更具备突出的即食便捷性——冻干块易掰碎、易加工，粉碎后可开袋即食，或常温快速复溶食用，无需复杂处理；同时依托低温冻干技术与低水分特性，可在常温密封条件下长期储存，无需冷链加持，大幅降低储运成本与变质风险。产品可广泛适配日常滋补、保健品加工、便捷食品等多元领域，在滋补品快消行业具备很高的产业化转化价值与广阔市场推广前景。