CN102334542B - 谷物的微波真空保鲜方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于食品保鲜技术领域，具体涉及一种谷物的微波真空保鲜方法。步骤为，将谷物装入一个能透过微波和气体阻隔性能良好的包装袋中，所述包装袋一边设有开口，其余边密封，谷物从该包装袋的开口处装入，在包装袋开口处的上下两层之间放置一梳齿状耐高温模具后，用封口机进行第一次封口，使在所述的封口处，预留3-120个直径为0.5～1.5mm的透气口，所述的透气口的间距为0.5-3cm，然后将该包装袋放置在一微波装置中处理，使谷物出该微波装置的表面温度至54-65℃，继续将包装袋置于真空度为0.08～0.095MPa，冷却速度为0.09～0.35℃/s的条件下处理15～45s，使谷物表面温度至36～51℃，最后封闭包装袋上所有的透气口。本发明克服了现有谷物微波防虫防霉技术冷却时间过长的缺陷，避免了二次污染的隐患。
Description
技术领域
本发明属于谷物储藏保鲜技术领域，具体涉及一种利用微波和真空包装技术在谷物储藏保鲜中的应用，以提高谷物的保藏质量。
背景技术
虫害、霉变和陈化是谷物储藏中的关键问题。寻找有效的防虫、防霉和延缓陈化的方法一直是谷物储藏保鲜领域努力的方向。化学熏蒸剂是防治谷物仓储害虫常用的方法，但长期使用会影响谷物的风味、人类的健康和环境的保护。低温储藏、气调储藏可以有效预防谷物霉变和延缓陈化，延长粮食保鲜期，但设备能耗大，对辅助设施要求高，成本高，且仅能抑制害虫和微生物的生长而不能将其杀死，在谷物的保鲜中尚没有广泛推广。为此，国内外该行业的人员都在寻找高效、环保、安全、低成本的谷物保鲜方法和工艺。
随着微波炉和微波技术的发展，微波技术被广泛应用于食品加工和保鲜中。将微波技术应用于谷物的储藏保鲜，能够有效杀死谷物中的霉菌，彻底杀死害虫，处理速度快，无残留，同时对粮食的品质无不利影响。微波技术是替代化学熏蒸最有效方法，被称为谷物的绿色生态保鲜技术。
本发明的申请人已发明了“大米或谷物的微波在线杀虫方法”和“一种节能型谷物的微波防虫防霉的方法和专用设备”两项谷物微波防虫防霉技术相关专利(参见中国发明专利申请公开说明书，专利公开号为CN1528154A和CN1813550A)。在“大米或谷物的微波在线杀虫方法”中所述的方法中，所披露的谷物出微波炉的温度为54～68℃，然后在缓冲仓内由空气自然冷却至40℃，其冷却速度为20～40℃/h。作为对该方法的改进，申请人又发明了“一种节能型谷物的微波防虫防霉的方法和专用设备”，该方法及其专用设备是将预热和冷却处理相结合，利用微波处理谷物在冷却过程中释放的热量来预热进行微波处理谷物，可节约公开号为CN1528154A专利中所述方法中能量的40～50％。
上述专利方法能彻底杀死谷物中的虫卵，改善谷物的品质，无安食品全隐患和环境污染。但是目前谷物的微波处理方法主要用于散装的谷物，或者是谷物微波处理后再包装，易造成二次污染。同时微波处理后谷物的温度通常为54～68℃，采用自然冷却需要较长的时间，增加了生产的缓冲空间。采用强制冷却(如风冷却)，则会导致谷物表面裂纹或粗糙，影响其外观和色泽。若是在包装后进行微波处理，虽然可以减轻二次污染的隐患，但是微波处理后易在包装袋上形成水汽，影响包装袋内谷物的外观品质，甚至是食用品质。因此对现有谷物的微波防虫防霉技术进行改进，对缩短谷物的提高生产率和产品品质具有重要意义。
目前真空冷却广泛应用于果蔬预冷和熟制品快速冷却中。真空状态下，水分可在较低温度下汽化，带走大量的热量，从而使物料快速降温。将微波和真空技术同时应用于谷物保鲜，可以解决目前微波防虫防霉技术中存在的冷却时间长和二次污染的问题。微波处理可以杀灭谷物中的害虫和霉菌，抽真空使包装袋上的水汽快速蒸发，实现快速冷却。同时包装后的谷物处在真空状态下，能够抑制谷物的酶活和脂肪的酸败，延长保质期。
发明内容
本发明的申请人在发明了“大米或谷物的微波在线杀虫方法”和“一种节能型谷物的微波防虫防霉的方法和专用设备”两项专利的基础上，提出了一种袋装谷物的微波真空储藏保鲜方法，在保持原有方法良好效果的基础上，解决原有方法中存在的问题。采用该方法不但能够有效防治谷物中的害虫和霉菌，缩短微波处理后的冷却时间，避免二次污染，克服原有微波技术的不足。
本发明的总体技术方案如下：
一种谷物的微波真空保鲜方法，其步骤为，将谷物装入一个能透过微波和具有良好气体阻隔性能包装袋中，所述包装袋一边设有开口，其余边密封，谷物从该包装袋的开口处被装入包装袋，然后在包装袋的上下两层之间放置一个梳齿状耐高温模具，用封口机进行第一次封口，撤去模具，使在所述的封口处，预留3-120个直径为0.5～1.5mm的透气口，所述的透气口的间距为0.5-3cm，然后将包装袋在功率为0.1～0.2kW/kg，处理时间为3～10min的微波装置中进行处理，使谷物出该微波装置的表面温度至54-65℃，继续将包装袋置于真空包装机中，在真空度为0.08～0.095MPa，冷却速度为0.09～0.35℃/s的条件下处理15～45s，使谷物表面温度至36～51℃，最后封闭包装袋上所有的透气口。
本发明的包装袋材料为能够透过微波和气体阻隔性能良好的材料，如聚酯/聚丙烯复合包装材料，其一边具有开口，可以放入谷物，其它边为封闭状态。根据包装袋的大小，放入一定质量的谷物，之后将一梳齿状耐高温模具放置在包装袋开口处的上下两层之间，第一次封口后，撤去模具，使在包装袋开口边沿保留3～120个直径为0.5～1.5mm的透气口。所述的耐高温模具上梳齿的直径、间距和数量应根据包装袋上透气口的直径、间距和数量进行选择。所述的透气口直径、间距和数量应根据包装袋的规格、袋内谷物的重量和粒径进行选择。留有一定数量透气口可以防止微波照射时由于温度升高导致的气体膨胀引起胀袋或爆破，同时便于抽真空时迅速的排出包装袋中的气体。但所述的透气口的直径应小于包装袋内谷物的粒径，以防止谷物的漏出。
进一步的是，将上述包装后的谷物按照公开号为CN1813550A的专利所述的方法进行微波处理，即在0.1～0.2kW/kg的功率下，微波照射处理3～10min，谷物出微波炉的温度在54～65℃。
进一步的是，将微波处理后的谷物用市售真空包装机(如上海余特包装机械制造有限公司生产的DZ400-ZD型真空包装机)进行真空冷却和包装。所述微波照射处理后的谷物为上述微波条件处理后温度为54～65℃的谷物。所述真空冷却的真空度为0.08～0.095MPa，抽真空时间为15s～45s，真空冷却速度为0.09～0.35℃/s，冷却后谷物的温度为36～51℃。冷却后，立即将包装袋上的透气口封闭。
本发明是在公开号为CN1528154A和CN1813550A的两项专利中所述方法的基础上，在包装和冷却方式上进行改进。本发明将微波照射和真空包装结合起来，实现袋装谷物的微波真空保鲜，与现有的微波防虫防霉技术相比，具有以下特点：
1、谷物在包装后微波和冷却处理，避免了二次污染。
在CN1528154A和CN1813550A中所述的方法中，谷物以散装的形式进行微波和冷却处理，这样谷物在处理的过程中，难免再次感染空气或设备上的霉菌和害虫，造成二次污染。谷物在包装后微波和冷却处理，降低了二次污染的可能性。
2、谷物在包装后微波，减少了水分的损失，降低了因水分的降低而对谷物品质造成的影响；真空冷却使包装袋上的汽化水在较短的时间内蒸发，保持谷物的品质。
3、降温速度快，生产效率高，减少常规冷却需要的缓冲空间。
本方案中真空冷却所需的时间为15～45秒，而自然冷却需4小时以上，极大的缩短了冷却时间，利于连续化生产，提高了生产效率，减少了缓冲所需要的空间。
4、真空状态下储藏，可以抑制谷物的氧化酸败，延缓陈化变质，延长谷物的保质期。
附图说明
图1：是本发明提出的封口时在密封边沿保留有透气口的包装袋和模具的正视图。图中，数字1为透气口，数字2为梳齿状耐高温模具。
图2：是真空冷却过程中大米的温度曲线。图中：图2a、图2b、图2c、图2d抽真空时间分别为15s、25s、35s、45s时大米的温度曲线。
具体实施方式
下面结合实例，详细的说明本发明的方法和效果，但本发明不限于以下实施例。
实施例1发明工艺举例
以大米微波真空包装保鲜为例。将2kg新加工的大米装入一边开口的包装袋，规格为30cm×20cm，其中一个宽为20cm的边开口，其它三边密封，包装袋材料为聚酯和聚丙烯复合塑料。第一步用热封口机封口，封口时将一个耐高温梳齿状模具放在包装袋开口处的上下两层之间，撤去模具，使包装袋不完全封闭，每隔1cm留一个直径为1mm的透气口，共预留18个透气口；第二步将盛有谷物的包装袋放在微波炉中(江苏省南京本和微波科技开发有限公司生产，PLC控制智能微波炉)，在0.17kW/kg的功率下，微波照射处理8min，使大米出微波炉的温度为56±1℃；第三步用真空包装机在0.09MPa真空度下冷却45s后，完全封闭预留的透气口，使大米冷却后的温度为36℃，放置于通风储藏库中。
实施例2真空冷却效果举例
以大米微波真空包装保鲜为例。按照实施例1中的方法完成大米的微波真空保鲜工艺，仅改变抽真空时间，比较不同抽真空时间对微波照射大米的冷却效果。见表1。
表1本发明不同抽真空时间的冷却效果(原料：大米)
| 抽真空时间(s) | 大米微波后温度(℃) | 冷却后温度(℃) | 温降(℃) | 冷却速度(℃/s) |
| 15 | 56 | 51 | 5 | 0.09 |
| 25 | 57 | 49 | 8 | 0.14 |
| 35 | 56 | 42 | 14 | 0.24 |
| 45 | 57 | 36 | 21 | 0.35 |
实施例3微波真空保鲜效果举例
以大米微波真空包装保鲜为例。按照实施例1中方法完成本实施例。结果显示微波照射处理和真空包装处理后的大米外观、营养成分无明显变化。储藏三个月后，大米水分损失少，外观品质、营养成分和米饭风味无明显变化。表2显示了大米的微波真空保鲜效果。
表2本发明的微波真空保鲜效果(原料：大米)
注：编号1为微波+真空处理的大米；编号2为对照，未经处理的大米；编号3为微波+真空处理后储藏三个月的大米；编号4为对照，未处理储藏三个月的大米；感官评分单项每项10分，感官评分值越高表明品质越好。
实施例5杀虫防霉效果举例
新鲜的大米按照实施例1的方法处理，结果表明，大米中主要有害生物成虫死亡率为100％，霉菌致死率为93％。对照(未处理)虫卵孵化为成虫总数为112头/100g，霉菌总数为1700cfu/g。
实施例6谷物种类举例
新鲜绿豆按照实施例1的方法处理后，储藏三个月后，基本上保持新鲜绿豆原有的营养和外观品质，绿豆中：水分为12.8％，蛋白为21.6％，脂肪为0.8％，总糖61.8％；未经微波和真空处理的新鲜绿豆的指标依次是：水分13％，蛋白质21.6％，脂肪0.8％，总糖62％。
Claims (1)
1.一种谷物的微波真空保鲜方法，其特征在于如下步骤：
将谷物装入一个能透过微波和具有良好气体阻隔性能的包装袋中，所述包装袋一边设有开口，其余边密封，谷物从该包装袋的开口处被装入包装袋，然后在包装袋开口处的上下两层之间放置一梳齿状耐高温模具，用封口机进行第一次封口，撤去模具，在封口处预留3-120个直径为0.5～1.5mm的透气口，透气口的间距为0.5-3cm，然后将包装袋于剂量为0.1～0.2kW/kg的微波中处理3～10min，使谷物出该微波装置的温度至54-65℃，继续将包装袋置于真空包装机中，在真空度为0.08～0.095MPa，冷却速度为0.09～0.35℃/s的条件下处理15～45s，使谷物表面温度至36～51℃，最后封闭包装袋上所有的透气口。
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