隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展,真空冷凍干燥技術(shù)在眾多行業(yè)領(lǐng)域得到推廣,其中便包括食品加工行業(yè)。依據(jù)現(xiàn)階段國內(nèi)外水產(chǎn)品市場發(fā)展需求,結(jié)合我國水產(chǎn)品加工技術(shù)水平及設(shè)備條件,將真空冷凍干燥技術(shù)應(yīng)用于水產(chǎn)品加工中是推動水產(chǎn)品加工行業(yè)有序快速發(fā)展的一項重要手段。
真空冷凍干燥技術(shù),指的是依托調(diào)節(jié)凍干機隔板的控制溫度,將樣品凍結(jié)至共晶點溫度以下,在確保樣品中水分充分凍結(jié)為小冰晶的同時,對冷阱予以降溫處理,并通過真空泵對箱體抽真空,進而在低溫及真空狀態(tài)下,將物料中的水分由固態(tài)升華成氣態(tài),再借助真空系統(tǒng)的捕水裝置將水蒸氣冷凝,除去物料中的水分,進而得到干燥脫水制品的干燥方法。
作為一項半自動低壓低溫脫水的新型技術(shù),真空冷凍干燥技術(shù)具備諸多優(yōu)勢:一是在低溫低壓低氧狀態(tài)下,易氧化物質(zhì)、熱敏性物質(zhì)不易于變性失活,所以可較好地保留物質(zhì)中的營養(yǎng)物質(zhì)及風味成分。二是與原料相比較,干制品復水后其基礎(chǔ)成分、感官特性大致沒有任何改變。三是干燥后不會引發(fā)收縮現(xiàn)象,體積基本不變,呈多孔海綿狀結(jié)構(gòu),易復水溶解且復水后其品質(zhì)與新鮮品基本相一致或者一致。四是制品重量輕便于運輸,通過合理的包裝即可實現(xiàn)長期穩(wěn)定保存。
水產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程
01前處理
前處理的目的是保證優(yōu)質(zhì)原料以及利用凍干與貯藏。對于真空冷凍干燥,一般不宜帶骨刺和脂肪干燥。由于骨刺會大大延長干燥所需的時間,而魚類脂肪組織的熔點較低,在時間長、溫度偏高的干燥過程中容易發(fā)生熔化現(xiàn)象。液化的油脂會使凍干層中的空穴堵塞,阻礙冰晶的升華,從而導致產(chǎn)品的崩塌。所以,凍干前應(yīng)剔除水產(chǎn)品中過多的脂肪。其次,瀝水過程也是水產(chǎn)品凍干中的一個步驟,它可以減少后續(xù)凍干的負荷,但瀝水時間不宜過長,以免導致水產(chǎn)品氧化變質(zhì)。
02預(yù)凍
真空凍干食品的質(zhì)量與凍干速率受凍結(jié)的速率與最終溫度影響。水產(chǎn)品開始凍結(jié)的溫度為-0.6~-2℃,當通過最大冰晶生成帶(-1~-5℃)后,越有80%的水分凍結(jié),當溫度下降到-18℃時,水產(chǎn)品的凍結(jié)率約為95%。因此,水產(chǎn)品預(yù)凍溫度一般選為共晶點以下5℃為宜。由于緩慢凍結(jié)中,細胞間隙中的冰結(jié)晶會使水產(chǎn)品的細胞破壞從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量,而速凍有利于保持細胞的完整,避免細胞內(nèi)液體外溢,能較好地維持產(chǎn)品的細胞組織結(jié)構(gòu),保持產(chǎn)品質(zhì)量和復水性。綜上所述,水產(chǎn)品的真空冷凍干燥預(yù)凍方式應(yīng)選為快速凍結(jié)。
03升華干燥
升華干燥過程除去物料中的自由水所形成的冰晶體,這部分冰晶約占總含水分的80%~90%,是凍干過程的主體,但要以冰晶不融化為前提。真空箱內(nèi)真空度一般在10min內(nèi)應(yīng)達到設(shè)定的真空度,以防止水分升華過慢而導致物料升溫崩塌。當產(chǎn)品溫度為-30℃時,冰所對應(yīng)的飽和蒸氣壓約為38Pa以下,所以箱體真空度必須控制在38Pa以下,否則冰晶難以升華,無法完成一次干燥。
04解析干燥
解析干燥除去物料固形物的物理、化學吸附水,這部分水約占總含水量10%。這一過程以物料不過熱變質(zhì)為前提,為了獲得理想的最終水分,次過程中凍干室的壓強應(yīng)該更低一些,以保證脫除與固體結(jié)合較強的吸附水。水產(chǎn)品組織中的肌動球蛋白在解析干燥過程中會催化腺嘌呤核苷酸(ATP)水解為閑篇靈核苷酸二磷酸和無機磷酸鹽。當干燥溫度為50℃時,水產(chǎn)品ATP-ase的活性殘存率為75%~80%,持水能力約為100g水/(g固形物),但當干燥溫度升高到80℃時,ATP-ase的活性殘存率為55%~60%,持水能力下降為0.87g水/(g固形物)。由此可見,在解析干燥過程中,干燥溫度將會大大影響水產(chǎn)品蛋白質(zhì)的變性和持水能力。所以,此干燥階段中,應(yīng)控制產(chǎn)品的溫度不超過50℃,且升溫速度不宜過快,以免導致箱壓過高使產(chǎn)品表面出現(xiàn)焦化糊化現(xiàn)象。
05后處理
后處理工藝是將已凍干的物料進行后期加工處理的過程。凍干食品具有多孔疏松、表面積大、易吸濕和破碎的特點,因此常采用真空包裝或充入惰性氣體包裝。
真空冷凍干燥技術(shù)作為一項對食品進行保質(zhì)、保鮮的新型技術(shù),其所具備的一系列優(yōu)點特征是其他干燥技術(shù)所無法取代的。真空冷凍干燥技術(shù)在水產(chǎn)品加工中的應(yīng)用,可確保水產(chǎn)品營養(yǎng)、風味、色彩、香氣等特性基本維持不變,并且因為對水產(chǎn)品進行了充分脫水,所以其在常溫下即可實現(xiàn)長期貯存。真空冷凍干燥技術(shù)不僅可應(yīng)用于水產(chǎn)品生制品原料加工,獲取易于運輸、貯存的生鮮干品,還可應(yīng)用于水產(chǎn)品熟制品加工,獲取食水產(chǎn)品、方便食品等體閑食品。另外,真空冷凍干燥技術(shù)還有助于提升魚翅、海參、鮑魚等名貴水產(chǎn)品的檔次品質(zhì),以及可開拓提升中低檔水產(chǎn)品的銷售渠道和附加值。如今,人們將真空冷凍干燥技術(shù)應(yīng)用于魚翅、海參、鮑魚、活蝦、銀魚等水產(chǎn)品加工中,收獲了可觀的應(yīng)用成效。
隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人們生活水平不斷改善,社會大眾對水產(chǎn)品品質(zhì)提出了越來越高的要求。與此同時,隨著全球經(jīng)濟一體化發(fā)展的不斷推進,我國與其他國家地區(qū)的貿(mào)易往來變得越來越密切,提升產(chǎn)品在國際市場中的競爭力,滿足人們的多元需求,這些無不給水產(chǎn)品加工帶來巨大的考驗,真空冷凍干燥技術(shù)憑借其一系列優(yōu)勢,勢必會成為水產(chǎn)品加工業(yè)發(fā)展的重要方向。
由富睿捷科技自主研發(fā)的Mercury 2.5L原位凍干機可用于小試及中試樣品處理,適用于水產(chǎn)品加工過程中的冷凍干燥。直立式不銹鋼冷阱的設(shè)計,能夠大幅度提升真空效率。其隔板預(yù)凍溫度可達-76°C,控溫精度可達0.5°C,可放置2ml西林瓶約450個,5ml西林瓶約220個。標配高精度皮拉尼真空計,可確保真空度的準確性。自有的凍干終點判斷系統(tǒng),可直觀了解樣品的凍干情況。
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