CN102106591A - 一种真空冷冻干燥虾仁的制备 - Google Patents
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Abstract
本发明属食品加工技术领域，涉及一种真空冷冻干燥虾仁的技术，主要由原料前处理、预冻结、升华干燥、解析干燥以及后处理等技术单元构成。新鲜沼虾经去壳、清洗、沥干，放入干燥箱进行预冻结，达到要求温度后进入升华干燥阶段，再经解析干燥，产品包装，最终得到高质量的冻干虾仁。冻干虾仁具有保留原有色香味及营养、保质期长、复水性好、食用方便等显著优点。
Description
【技术领域】
本发明属食品加工技术领域，涉及一种真空冷冻干燥虾仁的制备技术。
【背景技术】
虾仁是将活体虾经去除虾头、虾尾、虾壳后的纯虾肉，是一种肉质鲜嫩、清淡爽口、老幼皆宜、营养丰富的健康食品。虾的营养丰富，其蛋白质含量是鱼、蛋、奶的几倍到几十倍；虾中还含有丰富的钾、碘、镁、磷等矿物质及维生素A、氨茶碱等成分，其中镁对心脏活动具有较强的调节作用，能很好的保护心血管系统，可减少血液中胆固醇的含量，防止动脉硬化，同时还能扩张冠状动脉，有利于预防高血压及心肌梗死。虾仁中含有另外一种重要物质虾青素，是目前发现的最强的一种抗氧化剂。此外，虾仁还具有补肾壮阳、健胃等食疗功效。虾仁以其味美、健康、营养丰富的特点，成为倍受人们喜爱的食品。
目前市场上出售的虾仁多为速冻虾仁，速冻虾仁是急速低温(-18℃以下)加工出来的虾仁，这种加工方式能够保持组织中的汁液、水分不流失，但是口感、风味方面的变化则不可避免，而且更重要的是速冻虾仁在保质期内营养仍会大量流失。速冻虾仁另外一个重大缺陷是产品的储存及运输，速冻虾仁的在-18℃下保质期为三个月，但是很难在加工、仓储、运输、销售等每一个环节都时刻保证-18℃的低温，也就不能保证其在保质期内不发生质变及营养流失，而且速冻虾仁的冷冻保藏，也大大增加了虾仁的生产成本。
真空冷冻干燥技术是采用高真空度、在低温下进行物品脱水的一种新型干燥工艺，可通过调节冻干机的板层控制温度及抽真空相结合，将物料冻结到共晶点以下，并维持干燥室较低的真空度，使物料中的水分直接由冰升华成水蒸气，水蒸气逸出后被冷凝器冷凝，从而达到干燥的效果。真空冷冻干燥与传统的干燥技术相比，干燥后的物料具有以下几个方面的优点：(1)最大限度的保留物料原有的色、香、味、营养。真空冷冻干燥是温度在物料共晶点以下及抽真空状态下进行的，因此适合极为热敏以及易氧化的物料干燥，可以保证物料的性质不变。(2)骨架稳定，复水性、速溶性好。因为物料在升华干燥前已经被完全冻结，形成稳定的固体骨架，在冻干过程中的物理形态、化学及生物性质等基本不发生变化，干燥后物料多孔呈海绵状，使制品具有很好的速溶性及复水性，吸水后能很快还原冻干前的新鲜状态。(3)避免了表面硬化现象。由于冻干时水分被冻成了冰晶直接升华掉，所以溶解在水中的无机盐均匀的分布在物料中，避免了其他干燥过程中因无机盐向物料表面转移而引起的表面硬化现象。(4)干燥彻底，易于保存。冻干后的制品含水量一般仅为2％～5％，包装均采用真空 或充氮包装，避光保存，常温下保质期可达3年～5年，远远长于速冻产品的保质期。
目前，真空冷冻干燥技术以其保证食品的颜色、香气、味道、形状、营养、活性等不变且复水性好、常温下可长期保存的特性而广泛应用与食品加工行业，如干燥咖啡、速溶茶以及果蔬等，但是尚未应用于虾仁加工中，目前尚没有相关的专利报告。如果能够运用真空冷冻干燥技术制备冻干虾仁，将会解决速冻虾仁营养流失、口味变化、保存运输条件要求高、成本高、保质期短等问题。
【发明内容】
为克服速冻虾仁产品的缺点，本发明利用先进的真空冷冻干燥技术和设备，开发出了一种真空冷冻干燥虾仁的技术。本发明是通过以下技术单元实现的：
1.一种真空冷冻干燥虾仁的技术，主要由原料前处理、预冻结、升华干燥、解析干燥以及后处理等技术单元构成。
2.所述的前处理技术单元是将原料沼虾去头、去壳、清洗、沥水，获得完整、洁净的虾仁的过程。所述的去头操作是将沼虾的头部去除，保留躯干部；所述的去壳操作是剥除虾躯干部的外壳及附肢，剥出完整的虾仁；所述的清洗操作，是将剥好的虾仁用清水清洗干净；所述的沥水操作，是采用漏筛除去虾仁中的部分水分，减少后续冻干的负荷。
3.所述的预冻结技术单元，是采用搁板与抽真空联合冻结方式，将虾仁的温度降至-30℃左右，使虾仁完全冻结的过程。冻结过程中，先通过降低搁板温度预冻虾仁，下降至一定温度后，再通过抽真空加速预冻，完成冻结。
4.所述的升华干燥技术单元，是冻结结束后，加热搁板使冰升华，同时抽真空使水汽顺利逸出而脱去虾仁中的游离水和结构水的过程。要逐步升高搁板温度，控制在20℃以下，虾仁温度接近共晶点，升华阶段真空度为30～35pa。
5.所述的解析干燥技术单元，是升华干燥结束后，在搁板温度相对较高及高真空度条件下除去残留的吸附水的过程。解析干燥过程搁板温度不得超过35℃，真空度为20～30pa。
6.所述的后处理技术单元，是冻干虾仁的包装过程，包装采用铝塑复合材料，采用真空或充氮包装，要求封口严密。
7.所诉的原料前处理、预冻结、升华干燥、解析干燥以及后处理等技术单元，可适当进行调整。
按照本发明制备的冻干虾仁产品，具有如下显著的优点：(1)保留虾仁原有的色、香、味、营养及活性；(2)复水性好，吸水后还原为新鲜虾仁；(3)保质期长，不需冷藏，真空或充氮包装后常温下即可保存，保质期长达数年；(4)食用方便，用清水浸泡后即可进行烹饪。
附图说明：
图1是冻干虾仁维生素E HPLC分析图谱
图2是鲜虾仁、冻干虾仁、复水后的冻干虾仁外观图
【具体实施方式】
本发明提供了一种真空冷冻干燥虾仁的技术，主要由原料前处理、预冻结、升华干燥、解析干燥以及后处理等技术单元构成，现对发明内中容提出的技术参数进行说明。
原料前处理单元目的是获得完整、洁净的虾仁，采用的原料必须新鲜、无红变、黑变及发霉等现象发生。取出虾的头部以及外壳，尾尖部分要尽量保证完整，再用牙签去肠线。将剥出的虾仁于清水中清洗两次，最后用常流水清洗一次。将洗净的虾仁置于漏筛上沥水，以滴水为宜。
对虾仁进行预冻结，必须使虾仁的温度低于虾仁的共晶点5～10℃，经电阻法测定虾仁的共晶点约为-20～-25℃，所以预冻结终温度设定在-30℃左右。冻结速率是一个重要的参数，冻结速率快，则晶粒小，升华慢，但复水性好；冻结速率慢，则晶粒大，升华快，复水性差。预冻结过程中，先通过降低搁板温度预冻虾仁，再通过抽真空加快冻结速率，形成晶粒较小，提高产品的复水性。
进入升华干燥阶段后，因为升华是一个吸热过程，需要逐渐加热搁板，搁板温度逐渐升高，在真空条件下，虾仁的温度仍然很低，升高板温，直至虾仁温度接近共晶点维持此温度，整个过程板温不得超过20℃。当虾仁温度升高速率突然增大，则虾仁中的冰晶全部消失，升华干燥结束。因为-30℃温度下冰的饱和蒸汽压约为38pa，所以要保证升华干燥顺利进行，干燥室的气压应小于38pa，以30～35pa为宜。
解析干燥过程主要是去除残留的吸附水，需要较高的温度和真空度，但为了保持虾仁的风味及营养不发生变化，要严格控制板温，板温一般不超过35℃，真空度略有升高，一般为20～30pa。
冻干虾仁的包装，必须要做到不透水、隔氧、遮光。因为冻干虾仁水分含量低，极易吸水，所以包装一定要不透水；冻干虾仁具有多孔结构，氧气极易与其中的化学成分发生反应，致其变质，故需隔氧保存；光线也容易导致冻干虾仁的营养成分的分解，所以综合以上三点，本发明选择铝塑复合材料，采用真空或充氮包装，这种包装的冻干虾仁保质期可达数年之久。为进一步阐述本发明的工艺思想，现通过具体实施案列予以说明。
【实施案例一】虾仁共晶点的测定
溶质和水都冻结的状态为共晶体，冻结的温度为共晶点，可用电阻法测定。虾仁从冻结状态逐步升温的过程中，虾仁内的电阻将逐渐变小，当达到共晶点时，电阻将发生突然变化。将200g虾仁于-80℃冰箱中冷冻2～3小时，取出冻结的虾仁，使其逐渐升温，观察其电阻值的变化。通过以上实验发现当虾仁温度升高至-20～-25℃时，虾仁的电阻值发生突然变化，因此确定虾仁的共晶点在-20～-25℃。
【实施案例二】冻干虾仁的制备
称取新鲜虾仁100g，用清水清洗两遍，沥干，利用搁板冷却将虾仁预冻至-10℃左右，然后抽真空加速冻结速度，直至虾仁温度降至-30℃，进入升华干燥阶段，升华干燥板温逐渐升高，至虾仁温度在共晶点附近时维持这个温度，并保持真空度为30～35pa，直到虾仁温度升高突然加快，升华干燥阶段结束，进入解析干燥阶段，继续升高搁板温度，但控制在35℃以下，维持20～30pa的真空度，直至解析结束，即得到冻干虾仁，称重得到18.3g，计算出干比(鲜重/干重)为5.78。
【实施案例三】冻干虾仁复水比的测定
取冻干虾仁10只，称重(G干)，将10只虾仁放入盛有200ml清水的烧杯中，18℃水浴，并用玻璃棒轻轻搅拌，达到预定时间后取出虾仁，沥干，称重(G复)，计算复水比(R复)，R复＝G复/G干，得出冻干虾仁复水1、2、3小时，复水比分别为3.68、4.01、4.2。
【实施案例四】冻干虾仁的感官品质评价
以虾仁的形态、色泽、风味、口感为感官评价指标，采用小组评分法，以新鲜虾仁原有的形态、色泽、风味、口感为+++；复水后接近原有形状、色泽，口感、风味较新鲜的淡则为一般，记为++；表面致密，干缩，口感较差，记为+。经小组评分，得出冻干虾仁与热风干燥虾仁的感官品质比较如表1所示。热风干燥虾仁表面致密，干缩，颜色淡红，复水后口感差；而冻干虾仁表面光洁，内部为多孔结构，能够保持原有的形态，色泽、风味、口感等也都基本与新鲜虾仁一致，冻干虾仁及新鲜虾仁外观如附图2所示。
表1冻干虾仁与新鲜虾仁的感官品质比较
【实施案例五】冻干虾仁含水量的分析
称取冻干虾仁2.05g，将其置于烘箱中于105℃下烘至恒重，计算得出冻干虾仁的含水量为4％。
【实施案例六】冻干虾仁的营养成分评价
测定新鲜虾仁与冻干虾仁中维生素、粗蛋白、总糖的含量，评价冻干后营养成分的营养保存率。
总糖含量的测定：参照GB/T 9695.31-2008，分光光度法测定。
粗蛋白含量的测定：凯氏定氮法。
维生素E含量的测定：参照GB/T 5009.82-2003，高效液相色谱法测定，冻干虾仁维生素E的HPLC图谱如附图1所示。
新鲜虾仁与冻干虾仁中的营养成分含量如表2所示。营养保存率(％)＝(冻干虾仁营养含量/出干比/新鲜虾仁营养含量)×100％。由表2可知，冻干虾仁能较好地保存虾仁的营养成分，其中糖类的保存率为73％，蛋白质的保存率为89.4％，维生素E的保存率为87.3％。
表2新鲜虾仁、冻干虾仁的营养成分比较
Claims (7)
1.本发明涉及一种真空冷冻干燥虾仁的制备技术，主要由原料前处理、预冻结、升华干燥、解析干燥以及后处理等技术单元构成。原料沼虾经前处理去头、去壳、清洗、沥水，通过搁板与抽真空联合冻结方式使温度降至-30℃左右，进入升华干燥阶段，脱去冻结成冰的游离水和结构水，经解析干燥脱去残留的吸附水，并用铝塑复合材料采用真空或充氮包装，即得到冻干虾仁产品。
2.根据权利要求1，所述的前处理技术单元是将原料沼虾去头、去壳、清洗、沥水，获得完整、洁净的虾仁的过程。所述的去头操作是将沼虾的头部去除，保留躯干部；所述的去壳操作是剥除虾躯干部的外壳及附肢，剥出完整的虾仁；所述的清洗操作，是将剥好的虾仁用清水清洗干净；所述的沥水操作，是采用漏筛除去虾仁中的部分水分，减少后续冻干的负荷。
3.根据权利要求1，所述的预冻结技术单元，是采用搁板与抽真空联合冻结方式，将虾仁的温度降至-30℃左右，使虾仁完全冻结的过程。冻结过程中，先通过降低搁板温度预冻虾仁，下降至一定温度后，再通过抽真空加速预冻，完成冻结。
4.根据权利要求1，所述的升华干燥技术单元，是冻结结束后，加热搁板使冰升华，同时抽真空使水汽顺利逸出而脱去虾仁中的游离水和结构水的过程。要逐步升高搁板温度，控制在20℃以下，虾仁温度接近共晶点，升华阶段真空度为30～35pa。
5.根据权利要求1，所述的解析干燥技术单元，是升华干燥结束后，在搁板温度相对较高及高真空度条件下除去残留的吸附水的过程。解析干燥过程搁板温度不得超过35℃，真空度为20～30pa。
6.根据权利要求1，所述的后处理技术单元，是冻干虾仁的包装过程，包装采用铝塑复合材料，采用真空或充氮包装，要求封口严密。
7.根据权利要求1，所述的虾仁，是来源于沼虾、对虾、青虾、螯虾等淡水虾或海水虾的加工品。
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