CN103168826B - 变功率超声波改善盐水浸渍法冷冻鱼片的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了变功率超声波改善盐水浸渍法冷冻鱼片的方法，包括以下步骤：（1）对原料鱼进行预处理，得到鱼片；（2）对鱼片进行预冷；（3）对预冷后的鱼片进行堆叠，得到鱼片堆；（4）采用盐水浸渍法冷冻鱼片堆，同时进行变功率超声波处理；（5）将鱼片送入冷库，-18℃以下冻藏。所述变功率超声波处理具体为：在超声波频率20kHz条件下，先采用800～600W的功率处理5～10min，然后变换到200～600W的功率处理5～15min。本发明的方法减小了鱼肉的冻结时间，形成的冰晶细小均匀，防止了形成冰晶对细胞壁的损害，进而减少了鱼肉的冷冻变性和营养损失。

Description

变功率超声波改善盐水浸渍法冷冻鱼片的方法
技术领域
本发明涉及冷冻食品技术领域，特别涉及变功率超声波改善盐水浸渍法冷冻鱼片的方法。
背景技术
超声波技术应用于冷冻行业，是一种有效改善冷冻产品品质的好方法。超声波的物理效应(空化效应)能够降低冰晶成核所需要的过冷度，促进晶核的形成，尤其在难于成核的低过冷度的环境中，利用超声波可有效地促进成核；对于较大的冰晶体还有破碎的作用；强度较大的超声波产生的气泡还可以有效充当晶核，从而增加冰晶数目，进而减小冰晶体积。而且超声波空穴效应产生强烈的搅动及微气化现象可以加速冻结食品的传质、传热系数，从而达到快速冷冻的目的。
超声波的空化效应受到很多因素的影响，如超声波使用的频率，超声强度，超声对象的性质等。超声波作用于液体并在其内部引起声传播，当强度足够大时，液体内将会出现大量的活动气泡，按照其振动行为分为普通气泡和空化气泡。空化气泡在运动过程中表现出很强的非线性效应，并能引起声能向其他形式能量的转换。随着超声频率的增加，空化气泡的振动总体呈减弱趋势，故空化效应随着频率的升高相应减弱。而在声波频率不变的情况下，提高声波强度能够在一定范围内将尺度更小的微气泡转化为空化气泡，从而提高超声波的空化作用。
Da-Wen Sun和Bing Li在2002年用功率为15.85W频率为25kHz的超声波处理浸渍在冷冻液中的土豆2分钟，在扫描电镜下观察到土豆的细胞膜结构完整，细胞间隙小。X.Zhang等人在同一年以含有饱和气泡的水为超声对象，观察到超声波促进结晶可能存在另一原理微细流，但这一原理不存在于固体样品当中。王成会和林书玉在2010年研究了超声波作用下气泡的非线性振动，得出超声波的空化作用效果与许多因素有关。HosseinKiani和Da-Wen Sun等人在2011年用不同的辐射时间以及超声强度处理作为食品模型的琼脂凝胶，证明超声波能降低结晶需要的过冷度，而且缩短了冷冻时间。
不同于植物体，鱼捕获或屠宰后会发生动物体特有的死后变化。首先，自身的酶系统开始作用。在糖酵解作用下，糖原被分解生成乳酸，致使pH降低。然后，pH降至某一程度则会引起三磷酸腺苷酶开始作用。三磷酸腺苷被分解减少，磷酸肌酸也会减少至消失，肌肉蛋白发生收缩，这就会引起死后僵硬。僵硬使肌肉收缩，弹性和拉伸减少。鱼捕获之际，如果是在网中被闷死，糖原会分解生成乳酸，三磷酸腺苷几乎消耗殆尽，此时不引起僵硬而直接发生腐败。第三步，不久后僵硬就会结束，恢复所谓解硬就是恢复到原来的硬度。第四步，肌肉中的酶发生自身消化，增加可溶性物质，软化组织。最后，自身消化使可溶性物质增多，黏附和侵入的细菌就会旺盛地繁殖，分解产物积累，不久就使得鱼肉腐败。
专利CN201010130687.2公布了一种通过添加复合抗冻剂的方法能更有效地减少冷冻鱼糜蛋白质冷冻变性，提高冷冻鱼糜的凝胶强度。专利CN201010156877.1公布了采用褐藻胶裂解物作为无磷品质改良剂可显著提高鱼片品质改良性，并能显著降低产品解冻损失率，提高产品嫩度，明显改善冷冻鱼片质构。专利CN03105265.7公布了对中药材、食品进行速冻保鲜，在冷冻条件下升华冰晶，避免了高温常压蒸发对被干燥物质产生的氧化、分解现象，保持了物品原来特有的营养成分，有效成分含量高。专利CN01135334.1公布了一种在载冷剂中加入电场的食品冷冻装置。专利CN01124944.7公布了将冰障、保温材料合为一体，增加了保温厚度，来冷冻甜菜，使得整个投入和产出相适应。
随着淡水养殖业的发展，淡水鱼产量迅速增长，除鲜销上市外，将淡水鱼加工成鱼片、鱼段、鱼排，速冻成小包装冷冻食品，已成为目前水产品加工业中广泛采用的方法之一，也一定程度上缓解了淡水鱼“卖鱼难”的现状。冷藏有撒上碎冰冷却的填冰法，投入到冰水中的冷却冰水法，各有特点，但是一般都不能长期保藏鱼类。因此就需要快速冻结，冻结的方法大致有盐水浸渍法（浸渍在约-5℃的食盐水中冻结）、接触法（在-40～-25℃的低温板上冻结）、半鼓风法（把-40～-35℃的冷风，以3～5m／s的风速送入冻结）。冻结鱼的冻藏温度越低越好，尤其是长时间保藏，但考虑到经济原因，一般为-20℃。
鱼肉以冷冻方式贮藏时，其中水分由液相转为固相，形成冰晶，分布于鱼肉组织的细胞内或细胞间。现有技术的缺陷在于，在一般冷冻条件下，所形成的冰晶往往会大于鱼肉细胞的直径对细胞壁产生物理性损伤，导致原生质外溢，细胞变形，鱼肉失去原有的质地，从而导致鱼肉解冻后营养风味损失严重。采用恒定功率超声波处理，由于鱼肉不同部位的冰晶生长微环境不同，很难达到均匀一致的处理效果。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供变功率超声波改善盐水浸渍法冷冻鱼片的方法，减小了鱼肉的冻结时间，形成的冰晶细小均匀，防止了形成冰晶对细胞壁的损害，进而减少了鱼肉的冷冻变性和营养损失。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
变功率超声波改善盐水浸渍法冷冻鱼片的方法，包括以下步骤：
（1）对原料鱼进行预处理，得到鱼片；
（2）对鱼片进行预冷；
（3）对预冷后的鱼片进行堆叠，得到鱼片堆；
（4）采用盐水浸渍法冷冻鱼片堆，同时进行变功率超声波处理；
（5）将鱼片送入冷库冻藏。
步骤（4）所述采用盐水浸渍法冷冻鱼片，同时进行变功率超声波处理，具体为：
用-18～-20℃的氯化钠溶液浸渍鱼片堆，同时进行变功率超声波处理；所述氯化钠溶液的浓度为25～30%（m/m）；所述变功率超声波处理具体为：在超声波频率为20kHz条件下，先采用800～600W的功率处理5～10min，然后变换到200～600W的功率处理5～15min。
步骤（1）所述对原料鱼进行预处理，得到鱼片，具体为：
待冷冻的原料鱼经宰杀、去头、去净内脏后，用流动水洗去鱼体表面的黏液、杂质、腹腔内血污，去脊骨，去皮，切鱼块，整形得到鱼片厚度为1～3cm，宽度为2～4cm，长度为3～5cm。
步骤（2）所述对鱼片进行预冷，具体为：将鱼片预冷到0～1℃。
步骤（3）所述对预冷后的鱼片进行堆叠，得到鱼片堆，具体为：
将预冷后的鱼片规则堆叠成高度为20～30cm，宽度为10～15cm，长度为12～15cm的鱼片堆，放入冷冻槽中，其中每个鱼片堆之间的距离为5～8cm。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
（1）冻结鱼片的速度快，与未采用超声波处理的盐水浸渍法冷冻相比，冻结时间可缩短近20%（P<0.05）。
（2）冻结鱼片解冻后的汁液流失率大大降低；采用变功率超声波处理，针对鱼肉不同部位的不同冰晶生长微环境处理更为均匀，因此，相比采用恒定功率超声波处理的样品，用微波解冻后的汁液流失率可降低30%。
（3）冻结鱼片的盐溶蛋白损失率大大降低，相比未采用超声波处理样品降低近20%。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
新鲜三文鱼经宰杀、去头、去净内脏后，用流动水洗去鱼体表面的黏液、杂质、腹腔内血污，去脊骨，去皮，切鱼片，整形得到鱼片3×2×3cm(厚×宽×长)，称取5kg，预冷至0℃。取预冷好的三文鱼片，堆叠成20cm，宽度为15cm，长度为15cm的鱼片堆放入冷冻槽中，其中每个鱼片堆之间的距离为5cm。冷冻液为30%（m/m）食盐水溶液，料液比为1：100，在放入5min后开启超声波处理至三文鱼片降温至-18℃，取出在冻结状态迅速包裹保鲜膜后放入-18℃冻藏。变功率超声波处理条件为：频率20kHz，功率800W条件处理下10min，然后在同一频率下，变换功率至400W处理5min。鱼片冻结时间（由0℃将至-18℃所需时间）相比没有超声处理的三文鱼片缩短了13%（P<0.05），冻结三文鱼片用微波解冻后的汁液流失率，相比采用恒定功率超声波处理的三文鱼片降低了23%，其盐溶蛋白损失率，相比未采用超声波处理三文鱼片降低了15%。
实施例2
新鲜石斑经宰杀、去头、去净内脏后，用流动水洗去鱼体表面的黏液、杂质、腹腔内血污，去脊骨，去皮，切鱼片，整形得到鱼片1×4×5cm(厚×宽×长)，称取6kg，预冷至1℃。取预冷好的石斑鱼片，堆叠成30cm，宽度为10cm，长度为15cm的鱼片堆放入冷冻槽中，其中每个鱼片堆之间的距离为8cm。冷冻液为25%（m/m）食盐水溶液，料液比为1：100，在放入5min后开启超声波处理至石斑鱼片降温至-20℃，取出在冻结状态迅速包裹保鲜膜后放入-18℃冻藏。变功率超声波处理条件为：频率20kHz，功率600W条件处理下5min，然后在同一频率下，变换功率至200W处理15min。鱼片冻结时间（由0℃将至-18℃所需时间）相比没有超声处理的石斑鱼片缩短了10%（P<0.05），冻结石斑鱼片用微波解冻后的汁液流失率，相比采用恒定功率超声波处理的石斑鱼片降低了20%，其盐溶蛋白损失率，相比未采用超声波处理石斑鱼片降低了18%。
实施例3
新鲜鳕鱼经宰杀、去头、去净内脏后，用流动水洗去鱼体表面的黏液、杂质、腹腔内血污，去脊骨，去皮，切鱼片，整形得到鱼片2×4×4cm(厚×宽×长)，称取4kg，预冷至0℃。取预冷好的鱼片，堆叠成高度25cm，宽度为10cm，长度为12cm的鱼片堆放入冷冻槽中，其中每个鱼片堆之间的距离为5cm。冷冻液为25%（m/m）食盐水溶液，料液比为1：100，在放入5min后开启超声波处理至石斑鱼片降温至-18℃，取出在冻结状态迅速包裹保鲜膜后放入-18℃冻藏。变功率超声波处理条件为：频率20kHz，功率700W条件处理下10min，然后在同一频率下，变换功率至580W处理5min。鱼片冻结时间（由0℃将至-18℃所需时间）相比没有超声处理的石斑鱼片缩短了15%（P<0.05），冻结石斑鱼片用微波解冻后的汁液流失率，相比采用恒定功率超声波处理的石斑鱼片降低了18%，其盐溶蛋白损失率，相比未采用超声波处理石斑鱼片降低了20%。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.变功率超声波改善盐水浸渍法冷冻鱼片的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）对原料鱼进行预处理，得到鱼片；
（2）对鱼片进行预冷；
（3）对预冷后的鱼片进行堆叠，得到鱼片堆；
（4）采用盐水浸渍法冷冻鱼片堆，同时进行变功率超声波处理，具体为：
用-18～-20℃的氯化钠溶液浸渍鱼片堆，同时进行变功率超声波处理；所述氯化钠溶液的浓度为25～30%（m/m）；所述变功率超声波处理具体为：在超声波频率为20kHz条件下，先采用800～600W的功率处理5～10min，然后变换到200～600W的功率处理5～15min；
（5）将鱼片送入冷库冻藏。
2.根据权利要求1所述的变功率超声波改善盐水浸渍法冷冻鱼片的方法，其特征在于，步骤（1）所述对原料鱼进行预处理，得到鱼片，具体为：
待冷冻的原料鱼经宰杀、去头、去净内脏后，用流动水洗去鱼体表面的黏液、杂质、腹腔内血污，去脊骨，去皮，切鱼块，整形得到鱼片厚度为1～3cm，宽度为2～4cm，长度为3～5cm。
3.根据权利要求1所述的变功率超声波改善盐水浸渍法冷冻鱼片的方法，其特征在于，步骤（2）所述对鱼片进行预冷，具体为：将鱼片预冷到0～1℃。
4.根据权利要求1所述的变功率超声波改善盐水浸渍法冷冻鱼片的方法，其特征在于，步骤（3）所述对预冷后的鱼片进行堆叠，得到鱼片堆，具体为：
将预冷后的鱼片规则堆叠成高度为20～30cm，宽度为10～15cm，长度为12～15cm的鱼片堆，放入冷冻槽中，其中每个鱼片堆之间的距离为5～8cm。
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