CN102986825A - 一种结合超声预处理的调理胶质水产品中短波红外干燥的方法 - Google Patents

一种结合超声预处理的调理胶质水产品中短波红外干燥的方法 Download PDF

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Abstract

一种结合超声预处理的调理胶质类水产品中短波红外干燥的方法，属于水产品加工技术领域。本发明对以切片或切条后的高水分胶质类水产品在超声波处理器（20KHz）中按照1∶8的固液比以脉冲模式(开闭比=5s∶5s)调理处理5-20分钟；再在精准波长（2.4-3μm）控制下的中短波红外-热风一体化组合干燥设备内在50-60℃和风速0.8-1m/s快速脱水3-6小时，得色泽和结构保持良好，复水速度快，复原性好，质量均一，盐分含量低，商品价值高的高品质干制调理胶质类水产品。本发明为胶质类水产品的干燥提供了一条节能保质的干燥新技术。

Description

一种结合超声预处理的调理胶质水产品中短波红外干燥的方法
技术领域
一种结合超声预处理的调理胶质类水产品中短波红外干燥的方法，本发明涉及干制食品加工，属于水产品加工技术领域。
背景技术
胶质类水产品味道鲜美，历来是人们所喜爱的美味佳肴。它不仅营养丰富，且是滋补佳品，具有食疗功效，是理想的保健食品。脱水加工是胶质类水产食品加工保藏的传统方法。通常较低温度下的热风或自然干燥是最为普通的方法，热风干燥传热传质速度慢，干燥时间长，能耗大；自然干燥产品容易遭受各种污染，并且受天气原因影响大，产品质量难以控制。胶质类水产品在干燥过程中由于胶质在表面形成硬壳增大了传质阻力，从而延长了干燥时间以及复水慢和复原难。
红外干燥技术是一种快速的湿物料干燥技术，长期以来此项技术在食品领域的应用密切关注于远红外线的食品干燥，在精准波长控制下的物料干燥实验报道很少，由于食品物料的红外吸收特性处在中短波（2.5-3um）的范围内，根据红外吸收匹配特性，中短波红外干燥被认为是食品物料实现高效脱水的有效方法；另外，目前的红外干燥器有两类，一类为无精准对流控制的单纯红外加热干燥，设备除湿能力差，一类为热风与红外分离组合式的干燥器，设备复杂，投资成本大，因此，中短波热风-红外一体化组合干燥器为食品脱水加工提供了极大地机遇和便利性。
干燥前物料的前处理技术（如热烫、在酸溶液中浸泡处理、渗透脱水、微波处理、超声处理）能够缩短后续的脱水时间，提高产品的质量。超声处理的原料在内部形成便于水分扩散和汽化的微通道，从而降低干燥过程中，且由于较少的干缩产品复水快，复原性好。
关于胶质类海产品红外干燥研究以及干燥产品调理处理技术的研究动态，Yun Deng等（Drying Technology, 2011；Eur Food Res Technol，2011；PHILIPP AGRIC SCIENTIST，2011）研究了鱿鱼的远红外热泵组合干燥技术，与单纯的热泵相比，发现这项技术能够显著的推迟鱿鱼质量的劣变，但该实验还是在热泵干燥器的基础上改造而来，设备总体构造复杂，进一步放大为连续式生产线的可能性低。
Elsa Uribe等 和Antonio Vega-Gálvez等（Food Bioprocess Technol，2011；LWT - Food Science and Technology，2011）研究了鱿鱼渗透结合热处理的质量传递过程以及渗透处理鱿鱼的热风干燥特性，发现渗透结合热处理能够作为一种预处理来提高热风干燥鱿鱼产品的质量，但该研究仍然应用传统的处理技术，在该研究的干燥方法以及预处理技术并不新颖。
Xu Duan等（Drying Technology, 2008）研究了海参的超声处理技术，发现合适的超声波功率可以强化渗透过程的质量传递，超声波辅助渗透处理可有效缩短微波冷冻干燥的时间，最多可比未经处理的海参缩短2小时以上，同时产品的含盐量并不会显著增加，产品的色泽、感官评定值、活性成分保存率、硬度、复水性等指标与未经处理的海参没有明显差别，但微波冻干仍然是一项十分耗能的干燥技术，仅有高值产品的干燥才给予考虑。
E. Marquez-Rios等（Food Chemistry，2009）提出扇贝柱在热风干燥前通过柠檬酸溶液浸泡处理可以大幅缩短干燥时间以及改善产品质量。
在专利方面，张慜等公开了一种无膨化高胶质海产冻干品的快速制备方法（授权号：ZL 200810244402.0），该技术通过微波冷冻干燥与微波真空干燥的分段式联合脱水技术有效地减少了微波冷冻干燥时间，同时通过控制最佳的水分转换点抑制了产品在微波真空干燥过程中的膨化。方华等公开了两个有关超声在胶质类水产品种专利，分别为超声波酶解制备海带膳食纤维的方法（申请号：CN200810158955.4）和利用超声波发酵制备海带营养液的方法（申请号：CN200810158959.2），李长青等公开了一种超声波萃取海参活性液体的方法（申请号：CN200810011469.X）和一种超声波萃取海参活性多肽的制备方法（申请号：CN200810013282.3），这些研究密切关注于超声在液体介质中对小颗粒粉末状物料的应用。
从这些研究可以发现，有关胶质类水产品超声结合中短波红外-热风一体化干燥的报道十分少见，因此本研究为高品质脱水胶质类水产品的生产提供技术解决方案。
发明内容
本发明目的是提供一种结合超声预处理的调理胶质类水产品中短波红外干燥的方法，其主要过程为对高水分胶质类水产品先进行超声调理处理，再在中短波红外-热风一体化组合干燥设备内脱水，得高品质干制调理胶质类水产品，为胶质类水产品的干燥提供了一条节能保质的干燥新技术。
本发明的技术方案：一种结合超声预处理的调理胶质类水产品中短波红外干燥的方法，主要过程为对高水分胶质类水产品先进行超声调理处理，再在中短波红外-热风一体化组合干燥设备内脱水，得高品质干制调理胶质类水产品；
（1）超声调理处理：高水分胶质类水产品经切片或切条后，在20KHz超声波处理器中按照胶质类水产品: 处理介质液固液比1:8、以脉冲模式开闭比=5s:5s处理5-20分钟；沥干水分；
处理介质液中加入质量浓度0.5%的茶多酚提取物或1.0%的甘草提取物；
（2）中短波红外-热风一体化组合干燥：经受超声调理处理后的物料在中短波红外-热风一体化组合干燥设备中干燥3-6小时，中短波红外波长2.4μm -3μm，干燥温度控制在50-60℃，风速在0.8-1.0m/s；
所述中短波红外-热风一体化组合干燥设备：如图1所示，该设备中水平并排安装有6-8根中短波红外加热管，波长在2.4-3μm之间，总装机功率为2kW，在设备中央距加热管下方3cm处有一温度探头，用以测量与控制箱体温度，风速在0-5m/s的范围内自动调节，物料在中短波红外辐射和热风的双重作用下实现快速脱水。
所述高品质干制调理胶质类水产品：所得产品食盐含量低，色泽和结构保持好，质量均一，商品价值高。
本发明的有益效果：本发明实现了胶质类水产品的快速脱水，并维持了胶质类产品的结构与色泽，对提升胶质类水产品的干燥加工和消费具有重要意义。
附图说明
图1 中短波红外-热风一体化组合干燥设备。其中，1、进风口，2、分流板，3、红外加热管，4、温度探头，5、载物台，6、排湿口，7、控制柜。
具体实施方式
实施例1：一种结合超声预处理的调理海带中短波红外干燥的方法
新鲜的海带洗净后切成8×4cm的海带条，上述切条的海带条在超声波处理器（20KHz）中按照1:8的固液比以脉冲模式(开闭比=5s:5s)处理5分钟，处理介质中含有0.5%的茶多酚提取物。采用安装有6根中短波红外加热管（波长在2.4-3um之间）的中短波红外-热风一体化组合干燥设备脱水，经受超声处理的原料在上述设备中干燥4.2小时，干燥温度控制在50-60℃，风速在0.8-1.0m/s。所得海带干色差值（ΔE）在10-15之间，对DPPH自由基的清除能力达到85%，干缩百分比在75%-80%，复水比为4.38，比能耗为8.56MJ/kg水，能效为26.36%。所得干海带产品色泽和结构保持好，质量均一，商品价值高。
实施例2：一种结合超声预处理的调理鱿鱼中短波红外干燥的方法
    冰鲜的鱿鱼洗净、去皮、去内脏后切成8×4cm的鱿鱼条。切条的鱿鱼在超声波处理器（20KHz）中按照1:8的固液比以脉冲模式(开闭比=5s:5s)处理15分钟，为了进行调理处理，在液态介质中加入1.0%的甘草提取物。采用安装有6根中短波红外加热管（波长在2.4-3um之间）的中短波红外-热风一体化组合干燥设备脱水。经受超声处理的原料在上述设备中干燥5.5小时，干燥温度控制在50-60℃，风速在0.8-1.0m/s。所得鱿鱼干色差值（ΔE）在33-35之间，对DPPH自由基的清除能力达到89%，挥发性盐基总氮为23.43mg/100g，干缩百分比在68%-72%，复水比为4.98，比能耗为11.56MJ/kg水，能效为19.52%。所得调理鱿鱼干产品色泽和结构保持好，质量均一，商品价值高。
实施例3：一种结合超声预处理的调理甲鱼胶质成分中短波红外干燥的方法
甲鱼经宰杀、清洗、褪皮、开膛去内脏、清洗后，得处理干净的甲鱼，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，切好的甲鱼在超声波处理器（20KHz）中按照1:8的固液比以脉冲模式(开闭比=5s:5s)处理20分钟，为了进行调理处理，在液态介质中加入1.0%的甘草提取物。采用安装有6根中短波红外加热管（波长在2.4-3μm之间）的中短波红外-热风一体化组合干燥设备脱水。经受超声处理的原料在上述设备中干燥6小时，干燥温度控制在50-60℃，风速在0.8-1.0m/s。所得甲鱼干色差值（ΔE）在30-32之间，对DPPH自由基的清除能力达到88.87%，挥发性盐基总氮为21.43mg/100g，干缩百分比在65%-70%，复水比为4.78，比能耗为24.56MJ/kg水，能效为12.52%。所得调理鱿鱼干产品色泽和结构保持好，质量均一，商品价值高。

Claims (1)

1.一种结合超声预处理的调理胶质水产品中短波红外干燥的方法，其特征在于主要过程为对高水分胶质类水产品先进行超声调理处理，再在中短波红外-热风一体化组合干燥设备内脱水，得高品质干制调理胶质类水产品；
（1）超声调理处理：高水分胶质类水产品经切片或切条后，在20KHz超声波处理器中按照胶质类水产品: 处理介质液固液比1:8、以脉冲模式开闭比=5s:5s处理5-20分钟；沥干水分；
处理介质液中加入质量浓度0.5%的茶多酚提取物或1.0%的甘草提取物；
（2）中短波红外-热风一体化组合干燥：经受超声调理处理后的物料在中短波红外-热风一体化组合干燥设备中干燥3-6小时，中短波红外波长2.4μm -3μm，干燥温度控制在50-60℃，风速在0.8-1.0m/s；
所述中短波红外-热风一体化组合干燥设备：该设备中水平并排安装有6-8根中短波红外加热管，波长在2.4-3μm之间，总装机功率为2kW，在设备中央距加热管下方3cm处有一温度探头，用以测量与控制箱体温度，风速在0-5m/s的范围内自动调节，物料在中短波红外辐射和热风的双重作用下实现快速脱水。
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