CN102986824A - 一种胶质类水产品中短波红外与负压脉冲喷动微波联合干燥的方法 - Google Patents

Abstract

一种胶质类水产品中短波红外与负压脉冲喷动微波联合干燥的方法，属于水产品加工技术领域。本发明主要过程为：将胶质类水产品原料先进行预处理：挑选、清洗、修整、蒸煮；再联合干燥：先中短波红外干燥、再负压脉冲喷动微波干燥；最后包装和贮藏。本发明以胶质类水产品为主要原料，通过中短波红外和负压脉冲喷动微波联合干燥技术，有效地解决了中短波红外干燥后样品表面皱缩和硬化等问题，最终得到的干制品颜色均匀，表面干净整洁，复水比高，并且复水后的产品与干燥前的新鲜原料在形状和颜色上基本保持一致，因此极大地提高了产品的可接受度。本发明方法干燥时间短，干燥效率高，能耗低，干燥后的产品品质好，为胶质类水产品的脱水利用提供了一条新思路。

Description

一种胶质类水产品中短波红外与负压脉冲喷动微波联合干燥的方法

技术领域

一种胶质水产品中短波红外与负压脉冲喷动微波联合干燥的方法，采用中短波红外干燥和负压脉冲喷动微波干燥技术来加工胶质类水产品。属于水产品加工技术领域，涉及水产品加工，主要用于海产干制品的生产。

背景技术

水产品大多富含蛋白质，许多蛋白质是以胶原蛋白的形式存在，因而极易腐烂变质，不利于长时间存放，为了解决水产品的保藏及运输问题，就需对水产品进行适当的处理，干制水产品便是其中的一个重要的技术手段。

传统的水产品干制大多利用日光干燥和热风干燥。其中日光干燥不需特殊设备，干燥成本低，是最经济的干燥方法。然而日光干燥时间特别长，且卫生条件不易控制，如砂土、蚊蝇、雨水、啮齿动物等会引起干制品的质量和产量的显著下降。为了避免昆虫和螨虫的侵害，有些渔民甚至在鱼品中加入DDT等杀虫剂，导致鱼品严重污染，对人的身体健康和环境造成严重伤害。

热风干燥的优点是设备投资少，适应性强，操作、控制简单，卫生条件较好，但是热风干燥温度较高、干燥时间长、能耗高，并且与氧气长时间接触，可能会引起脂肪氧化和美拉德褐变，产生不良气味，水产品中生理活性成分也会遭到很大破坏，从而使产品品质严重降低。且长时间的热风干燥导致胶原束在干燥中发生严重收缩，表面变硬结壳，内部水分却无法及时除去，会造成外观发黑收缩，内部腐败等问题。

红外加热干燥（Infrared Drying, ID）是利用许多物质易于吸收红外线的特点，通过红外辐射材料将热能转变为红外辐射能量，直接辐射到被加热物体上，引起分子共振，迅速升温，从而达到快速加热与干燥的目的。其干燥过程中传热速度快，电热利用率高，易于实现自动化控制。并且该技术具有能耗低，环保无污染，干燥速率快等优点，因而作为一种新型的干燥技术迅速发展。目前，研究较多的是远红外干燥，而对中短波红外干燥技术的研究报道甚是罕见；将中短波红外干燥应用于胶质类水产品的干制方面，目前尚无公开资料。

负压脉冲喷动微波干燥（Microwave Pulse-Spouted Vacuum Drying, MPSVD）是将物料置于负压微波场中，另加一个脉冲喷动管，使物料能够在微波真空干燥条件下喷动、旋转、流动，达到物料高效、均匀干燥的目的，同时可以缩短干燥时间，降低了大规模的生产成本。该干燥技术成品均匀性好，有效地避免了传统微波干燥存在非常显著的加热不均匀现象（冷热点现象）。

联合干燥技术是指根据物料的特性，将两种或两种以上的干燥方式优势互补，分阶段进行的一种复合干燥技术。对于胶质类的水产品而言，其蛋白质含量相对较高，在干燥的过程中表面易硬化结壳，因此干燥过程中对温度以及干燥效率的要求较高。传统热风干燥效率低，时间长，不利于产品的品质。鉴于上述所提的红外干燥传热速度快，电热利用率高，且有一定的穿透能力，比较适合用于胶质类产品的干燥。但是，红外干燥的穿透能力毕竟有限，在其干燥的中后期，由于物料表面的水分过度蒸发，由于存在温度梯度，导致内部的水分出不来，最终产品四周会出现皱折现象。为了避免这种情况发生，在产品干燥至一定程度的时候，使用负压脉冲喷动微波干燥技术对其进行干燥，微波的穿透能力极强，可使物料内部的水分迅速蒸发，从而得到的水产品干制品的品质提高。

就国内相关胶质类水产品加工方面的专利来看，杨秀兰发明了一种干制即食海参及其制备方法(中国发明专利，专利号:ZL03112569.7)，采用冻干技术，虽然产品质量较高，但干燥时间太长，需要24小时以上。

张慜等(专利申请号200810244402.2)公开了一种无膨化高胶质海产冻干品的快速制备方法，采用真空冷冻干燥与真空微波干燥技术，虽然与单纯的冻干相比，其能耗降低了一半，且干燥时间也缩短了一大半(9~11 h)，但是相比与其他的干燥方式，9~11 h的时间依然太长，且能耗还是很高。

就红外干燥应用于水产品加工方面的专利来看，傅玉颖等（专利申请号 201010195546.9）公开了水产品低温冷风与红外辐射耦合干燥方法，采用红外干燥与低温冷风耦合的方法实现对水产品的干燥，干燥温度为35~50 ℃，达到储藏含水率的干燥时间为23 h左右。该方法克服了原有冷风干燥下水产干制品干燥时间长、生产效率低的缺陷。但是相比与其他的干燥方式，23 h的干燥时间太长，干燥效率太低。

就负压脉冲喷动微波干燥技术的专利来看，张慜、王玉川（发明专利申请号：201010572843.0）公开了一种负压微波均匀化喷动干燥装置及应用。专利中详细的说明了负压脉冲喷动微波干燥的概念及其设备，并运用到了胡萝卜粒和香葱段的干燥中。但是该专利只介绍了负压微波喷动干燥技术，并没有涉及到与其他干燥技术联合运用于食品干燥领域中。

张慜等（发明专利申请号：201110252693.X、201110378126.9 和201110389529.3）分别公开了负压脉冲喷动微波和真空微波联合干燥技术对即食重组蔬菜脆片、即食脱水松脆鱼丸和香菇脆片的干燥方法，均得到了较好的干燥产品。但都未提及负压脉冲喷动微波干燥应用于胶质类水产品的干燥中。

发明内容

本发明的目的是提供一种胶质类水产品中短波红外与负压脉冲喷动微波联合干燥的方法，充分利用营养丰富的胶质类水产品资源，采用中短波红外和负压脉冲喷动微波联合干燥技术，生产出颜色均匀，表面干净整洁，复水比高，并且复水后的产品与干燥前的新鲜原料在形状和颜色上基本保持一致的胶质类水产品干制品。

本发明的技术解决方案：一种胶质类水产品中短波红外与负压脉冲喷动微波联合干燥的方法，其具体步骤为将胶质类水产品原料进行预处理（挑选、清洗、修整、蒸煮），再联合干燥（先中短波红外干燥、再负压脉冲喷动微波干燥），最后包装和贮藏。

1）预处理：挑选：选取新鲜、颜色正常以及气味正常的胶质类水产品物料；清洗：将挑选好的物料在清水中冲洗，除去表面的灰尘和泥沙类杂质，并去除内脏等；修整：将清洗好的物料修整成合适的大小；蒸煮：由于胶原束受热收缩硬化，为了不影响干制品的复水性，要严格控制蒸煮时间，95℃水中蒸煮5~15 min，然后沥干表面的水分。

2）联合干燥：

中短波红外干燥：波长范围为2.4 μm~3.0 μm，装载量为1.0~10.0 W/g，温度为50~80℃，风速为0.5~3.0 m/s，照射距离为10~18 cm，干燥时间为0.5~1.5 h，干燥至物料的含水量为 30%~50%左右；

负压脉冲喷动微波干燥：真空度为0.02~0.03 MPa，喷动温度为60 ℃，微波功率为2~5 W/g，每分钟喷动10-15次，干燥至物料安全储藏水分含量10%-15%左右；

（3）然后包装和贮藏。

采用本联合干燥方法可在低能耗条件下实现高效干燥，能耗只有传统热风干燥的近一半，能耗比传统热风干燥少40%-50%；所得胶质类水产干制品颜色均匀，表面干净整洁，且复水后的产品与新鲜原料颜色和大小形状差异小。

本发明的有益效果：本发明实现了中短波红外和负压脉冲喷动微波联合干燥在胶质类水产品干燥加工业中的应用，同时，所得到的胶质类水产品干制品的整体质量好。因此，本发明极大地提高了水产品的利用率，延长了其储藏期，提升了其分销和食用的方便性，对促进胶质类水产品的消费具有重要意义。

具体实施方式

实施例1. 中短波红外和负压脉冲喷动微波联合干燥胶质类海带干制品的生产方法

（1）选取新鲜、颜色以及气味正常的海带原料；将挑选好的海带原料在清水中冲洗，除去表面的灰尘和泥沙类杂质；将清洗好的海带修整成合适的大小；然后在95℃水中蒸煮5 min~15 min，然后沥干表面的水分，等待干燥；

（2）联合干燥：先进行中短波红外干燥：波长范围为2.4 μm~3.0 μm，装载量为1.0~10.0 W/g，温度为50~80℃，风速为0.5~3.0 m/s，照射距离为10~18 cm，干燥时间为0.5~1.5 h，干燥至海带的含水量为30%~50%左右；再进行负压脉冲喷动微波干燥：真空度为0.02~0.03 MPa，喷动温度为60℃，微波功率为2~5 W/g，每分钟喷动10次，干燥至海带的安全储藏水分含量15%左右。所得的干制品色泽均匀，表面干净整洁，复水比高达11左右，比热风干燥节能43%左右。

实施例2. 中短波红外和负压脉冲喷动微波联合干燥胶质类鱿鱼干制品的生产方法

（1）选取新鲜、颜色以及气味正常的鱿鱼；将挑选好的鱿鱼在清水中冲洗，除去表面的灰尘和泥沙类杂质；用刀将鱿鱼的头部宰掉，然后将鱿鱼的腹部剖开，去除里面的内脏，并将腹部清洗干净；将清洗好的鱿鱼修整成合适的大小；由于胶原束受热收缩硬化，为了不影响干制品的复水性，要严格控制蒸煮时间，95℃水中蒸煮5 min~15 min，然后沥干表面的水分，等待干燥；

（2）联合干燥：先进行中短波红外干燥：波长范围为2.4 μm~3.0 μm，装载量为1.0~10.0 W/g，温度为50~80℃，风速为0.5~3.0 m/s，照射距离为10~18 cm，干燥时间为0.5~1.5 h，干燥至鱿鱼的含水量在30%~50%左右；再进行负压脉冲喷动微波干燥：真空度为0.02~0.03 MPa，喷动温度为60℃，微波功率为2~5 W/g，每分钟喷动12次，干燥至鱿鱼安全储藏水分含量14%左右。所得的干制品色泽为理想的黄白色，复水比为3.5，收缩率为45%，比热风干燥节能40%左右。

实施例3 中短波红外和负压脉冲喷动微波联合干燥胶质类海参干制品的生产方法

（1）选取新鲜、颜色以及气味正常的海参；将挑选好的海参在清水中冲洗，除去表面的灰尘和泥沙类杂质；在鲜活海参腹部距离肛门1/4体长处，剪开长约1/4海参体长、平行于海参体的开口，将海参内脏清除，并去除附着于内壁的五条内筋，用清水洗净海参内腔，然后处理海参表面至干净；将清洗好的海参修整成合适的大小；由于胶原束受热收缩硬化，为了不影响干制品的复水性，要严格控制蒸煮时间，95℃水中蒸煮5 min~15 min，然后沥干表面的水分，等待干燥；

（2）联合干燥：先进行中短波红外干燥：波长范围为2.4 μm~3.0 μm，装载量为1.0~10.0 W/g，温度为50~80℃，风速为0.5~3.0 m/s，照射距离为10~18 cm，干燥时间为0.5~1.5 h，干燥至海参的含水量在30%~50%左右；再进行负压脉冲喷动微波干燥：真空度为0.02~0.03 MPa，喷动温度为60℃，微波功率为2~5 W/g，每分钟喷动15次，干燥至海参安全储藏水分含量10%左右。所得的干制品色泽为理想的深黑色，复水比为7.5，比热风干燥节能47%左右。

实施例4 中短波红外和负压脉冲喷动微波联合干燥甲鱼胶质成分的生产方法

（1）选取新鲜、颜色以及气味正常的甲鱼；将挑选好的甲鱼在清水中冲洗，除去表面的灰尘和泥沙类杂质；甲鱼经宰杀、清洗、褪皮、开膛去内脏、清洗后，得到处理干净的甲鱼，斩掉四爪尖和尾鞘，去掉四脚附着的黄油，切成5×5cm的甲鱼块，然后蒸煮，由于胶原束受热收缩硬化，为了不影响干制品的复水性，要严格控制蒸煮时间，95℃水中蒸煮5 min~15 min，然后沥干表面的水分，等待干燥；

（2）联合干燥：先进行中短波红外干燥：波长范围为2.4 μm~3.0 μm，装载量为1.0~10.0 W/g，温度为50~80℃，风速为0.5~3.0 m/s，照射距离为10~18 cm，干燥时间为0.5~1.5 h，干燥至甲鱼的含水量在30%~50%左右；再进行负压脉冲喷动微波干燥：真空度为0.02~0.03 MPa，喷动温度为60℃，微波功率为2~5 W/g，每分钟喷动15次，干燥至甲鱼安全储藏水分含量10%左右。所得的干制品复水比为6.5，收缩率为35%，比热风干燥节能42%左右。

Claims (2)

1.一种胶质类水产品中短波红外与负压脉冲喷动微波联合干燥的方法，其特征在于：将胶质类水产品原料进行预处理：挑选、清洗、修整、蒸煮；再联合干燥：先中短波红外干燥、再负压脉冲喷动微波干燥，最后包装和贮藏；

（1）预处理：

挑选：选取新鲜、颜色正常以及气味正常的胶质类水产品物料；

清洗：将挑选好的物料在清水中冲洗，除去表面的灰尘和泥沙类杂质，并去除内脏；

修整：将清洗好的物料修整成合适的大小；

蒸煮：由于胶原束受热收缩硬化，为了不影响干制品的复水性，要严格控制蒸煮时间，95℃水中蒸煮5~15 min，然后沥干表面的水分；

（2）联合干燥：先采用中短波红外干燥方法，波长范围为2.4 μm~3.0 μm，装载量为1.0~10.0 W/g，温度为50~80℃，风速为0.5~3.0 m/s，照射距离为10~18 cm，干燥时间为0.5~1.5 h，干燥至物料的含水量在30%~50%；

再采用负压脉冲喷动微波干燥，真空度为0.02~0.03 MPa，喷动温度为60 ℃，微波功率为2~5 W/g，每分钟喷动10-15次，干燥至物料安全储藏水分含量10%~15%；

（3）包装和贮藏。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于联合干燥是在低能耗条件下实现高效干燥，能耗比传统热风干燥少40%-50%；所得胶质类水产干制品颜色均匀，表面干净整洁，且复水后的产品与新鲜原料颜色和大小形状差异小。