CN108719870B - 一种液氮结合高静压处理的果蔬浆速冻方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种液氮结合高静压处理的果蔬浆速冻方法，包括：将果蔬浆真空包装，进行高静压处理，得到高静压处理后的果蔬浆；对高静压处理后的果蔬浆进行液氮速冻处理。所述高静压处理的温度可为室温，处理压力可为300‑500MPa，处理时间可为2‑10min。本发明开发了一种液氮结合高静压处理生产果蔬浆速冻的方法，将高静压处理代替果蔬预处理中的热烫处理，并结合后续的液氮速冻，从而避免传统速冻中前处理品质劣变严重、速冻中形成冰晶大、质构受损严重、解冻后品质下降严重等问题，更好地保护了产品的营养、品质和功能，生产出了高品质的速冻果蔬浆，进一步提高了速冻果蔬产业的科技水平，并且加速了相关技术的市场化和商业化进度。
Description
技术领域
本发明属于食品加工领域，具体涉及一种液氮结合高静压处理的果蔬浆速冻方法。
背景技术
食品的速冻必须在低温下，30min内快速通过最大冰晶生成带(-1～-5℃)，且中心温度降至-18℃以下，所形成的晶粒小于100μm。目前，国内普遍使用的速冻方法有空气冻结法和冷冻剂冻结法。
空气冻结法是利用冷空气与物料之间的热传递进行降温冷冻的，最常见的是流化床速冻，它使用高速的冷风从下而上吹送物料，使其成为悬浮状态，在此状态下，物料能与冷空气全面接触，冻结速度极快，且物料不易粘连在一起，冻结质量好。
空气冻结法用途较广、适用品种较多、适用性较强，但存在冷却介质温度越低，制冷装置的能量消耗越大，食品干耗也增大的问题，因此此种冻结方式已难以满足在提高冻结速度的同时又能保证冻结品质量的要求。冷冻剂冻结法则有着装置构造简单、操作方便，冻结速度快、冻结食品品质好的优点。
冷冻剂冻结法是利用低温或超低温介质与物料直接接触而进行降温冷冻的。一般有2种形式，一种是将物料直接浸渍在冷冻液中进行冻结，另一种是用冷冻剂喷淋物料进行冻结。液体是热的良好传导介质，在浸渍或喷淋中，冷冻介质与产品直接接触，接触面积大，热交换效率高，冷冻速度快。常用的冷冻剂有液态氮、液态CO2、CO、丙二醇、丙三醇、糖液和盐液等。而与其他冷冻剂相比，液氮具有来源广泛、冷冻温度低、效果好的特点，更加适合于食品的速冻加工。
发明内容
本发明的目的是提供一种液氮结合高静压处理的果蔬浆速冻方法。
本发明所提供的果蔬浆速冻方法，包括下述步骤：
1)将果蔬浆真空包装，进行高静压处理，得到高静压处理后的果蔬浆；
2)对高静压处理后的果蔬浆进行液氮速冻处理，即可。
上述方法步骤1)中，所述果蔬浆可通过包括下述步骤的方法制备得到：
将果蔬清洗，切分，打浆，即得。
所述果蔬为：无病虫、无机械损伤、大小均一的新鲜果蔬。
所述清洗的具体操作为：将果蔬置于20-200ppm ClO2溶液中，超声10-15min，即可。
所述切分为：根据果蔬特点切成合适大小的块/片，例如3*3*3cm的芒果粒。
所述打浆为：将果蔬块/片置入打浆机中打浆30-50s制成果蔬浆。
上述方法步骤1)中，所述真空包装采用耐液氮低温冻存袋。
包装的真空度可为-0.01MPa以下，可根据不同原料选择不同规格的冻存袋，所述规格在0.5-2kg范围内。
所述高静压处理的温度可为室温，处理压力可为300-500MPa，处理时间可为2-10min，升压速率为5MPa/s，泄压速率为300MPa/s。
上述方法步骤2)中，所述液氮速冻处理可通过液氮喷淋速冻机实现。
所述液氮速冻处理的操作为：将高静压处理后的果蔬浆放置于液氮喷淋速冻机配套样品托盘中，使液氮喷淋速冻机内的环境温度在-40℃--100℃之间，将样品放入，使样品中心温度在5-10min内降低至-18℃以下。
上述方法还可进一步包括对液氮速冻处理后的果蔬浆进行外包装并贮藏的操作。
其中，所述贮藏的温度为-18℃。
由上述方法制备得到的速冻果蔬浆也属于本发明的保护范围。
本发明开发了一种液氮结合高静压处理生产果蔬浆速冻的方法，将高静压处理代替果蔬预处理中的热烫处理，并结合后续的液氮速冻，从而避免传统速冻中前处理品质劣变严重、速冻中形成冰晶大、质构受损严重、解冻后品质下降严重等问题，更好地保护了产品的营养、品质和功能，生产出了高品质的速冻果蔬浆，进一步提高了速冻果蔬产业的科技水平，并且加速了相关技术的市场化和商业化进度。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
(1)清洗：选取无病虫、无机械损伤、大小均一的新鲜芒果，将其置于100ppmClO2溶液的容器中，置于超声清洗槽中，清洗10min；
(2)切分：将芒果切成3*3*3cm的方块；
(3)打浆：将芒果块置入打浆机中打浆30s，制成芒果浆；
(4)包装：将上述芒果浆用耐液氮低温冻存袋进行真空包装；包装真空度为-0.01MPa以下，包装规格为0.5kg；
(5)高静压处理：将包装好的产品置于高静压设备容器内，设定压力及时间参数为400MPa，5min，升压速率为5MPa/s，泄压速率为300MPa/s，于室温下处理；
(6)液氮速冻：将高静压处理好的芒果浆放置于液氮喷淋速冻机配套样品托盘中，平铺整形，使液氮喷淋速冻机内的环境温度在-80℃，将样品放入，使样品中心温度在6min内降低至-18℃，之后保温15min结束速冻；
(7)外包装：把速冻后的袋装芒果浆进行外包装，并放入-18℃贮藏冷库中进行储藏。
上述方法中：
(1)微生物数量变化
高静压处理后，芒果浆菌落总数和霉菌、酵母菌数量，两个指标分别降低4个对数和3个对数，说明高静压处理对芒果浆有良好的杀菌作用。
(2)酶活性变化
高静压处理后芒果浆多酚氧化酶和过氧化物酶活性下降至原来的9％和6％，说明高静压处理可以有效钝化芒果中的内源酶酶活性，能够代替热烫处理。
(3)高静压处理后pH值、可溶性固形物、颜色、总类胡萝卜素、总酚和感官变化
高静压处理后芒果浆的pH值和可溶性固形物均无显著变化；高静压处理后芒果浆的亮度L*、a*和b*值均无显著变化，说明高静压处理可以很好地保持芒果浆的颜色；高静压处理后芒果浆的总类胡萝卜素和总酚无显著变化；高静压处理后芒果浆的外观、质地、风味得到了很好的保持，与未处理组无显著性差异。根据以上结果可以判断，相较于热烫处理，高静压处理在钝酶和杀菌的同时能更好地保持果蔬浆原来的品质。
(4)高静压结合液氮速冻后品质变化
考察高静压(400MPa/5min)结合液氮速冻(-80℃)对芒果浆颜色的影响，其中缓冻为热烫(100℃/1min)结合传统速冻(传统速冻的温度为-40℃)。结果见表1。
由表1可知，高静压结合液氮速冻后的产品在解冻后，其产品的颜色变化△E值显著低于热烫结合传统速冻产品，说明高静压结合液氮速冻能够很好地保持产品的颜色。
考察高静压结合液氮速冻对芒果浆总类胡萝卜素和总酚的影响，其中缓冻为热烫结合传统速冻。
由表2可知，高静压结合液氮速冻后的产品在解冻后，其产品的总类胡萝卜素和总酚显著高于热烫结合传统速冻产品，同样说明高静压结合液氮速冻能够很好地保持产品的营养品质。
以上结果均说明，相比于热烫结合传统速冻，高静压结合液氮速冻能更好地保持产品的品质。
表1热烫结合传统速冻和高静压结合液氮速冻对芒果浆颜色的影响
注：同列数据标注不同小写字母表示显著性差异(p<0.05)
表2热烫结合传统速冻和高静压结合液氮速冻对芒果浆总类胡萝卜素和总酚的影响
注：同行数据标注不同小写字母表示显著性差异(p<0.05)
实施例2
(1)清洗：选取无病虫、无机械损伤、大小均一的新鲜草莓、哈密瓜、南瓜，将其分别置于150ppm ClO2溶液的容器中，置于超声清洗槽中，清洗15min；
(2)切分：将哈密瓜和南瓜切成3*3*3cm的方块；
(3)打浆：将芒果块、南瓜块、草莓置入打浆机中打浆40s，制成混合果蔬浆；
(4)包装：将上述混合果蔬浆用耐液氮低温冻存袋进行真空包装；包装真空度为-0.01MPa以下，包装规格为1kg；
(5)高静压处理：将包装好的产品置于高静压设备容器内，设定压力及时间参数为500MPa，7min，升压速率为5MPa/s，泄压速率为300MPa/s，于室温下处理；
(6)液氮速冻：将处理好的混合果蔬浆放置于液氮喷淋速冻机配套样品托盘中，平铺整形，使液氮喷淋速冻机内的环境温度在-60℃，将样品放入，使样品中心温度在8min内降低至-18℃，之后保温20min结束速冻；
(7)外包装：把速冻后的袋装混合果蔬浆进行外包装，并放入-18℃贮藏冷库中进行储藏。
上述方法中：
(1)微生物数量变化
高静压处理后，混合果蔬浆菌落总数和霉菌、酵母菌数量，两个指标分别降低3个对数和2个对数，说明高静压处理对混合果蔬浆有良好的杀菌作用。
(2)酶活性变化
高静压处理后混合果蔬浆多酚氧化酶和过氧化物酶活性下降至原来的10％和5％，说明高静压处理可以有效钝化芒果中的内源酶酶活性，能够代替热烫处理。
(3)高静压处理后pH值、可溶性固形物、颜色、花色苷和感官变化
高静压处理后混合果蔬浆的pH值和可溶性固形物均无显著变化；高静压处理后混合果蔬浆的亮度L*、a*和b*值均无显著变化，说明高静压处理可以很好地保持混合果蔬浆的颜色；高静压处理后混合果蔬浆的花色苷无显著变化；高静压处理后混合果蔬浆的外观、质地、风味得到了很好的保持，与未处理组无显著性差异。根据以上结果可以判断，相较于热烫处理，高静压处理在钝酶和杀菌的同时能更好地保持混合果蔬浆原来的品质。
(4)高静压结合液氮速冻后品质变化
考察高静压(500MPa/7min)结合液氮速冻(-60℃)对混合果蔬浆颜色的影响，其中缓冻为热烫(100℃/1min)结合传统速冻(传统速冻的温度为-40℃)。结果见表3。
由表3可知，高静压结合液氮速冻后的产品在解冻后，其产品的总酚和花色苷含量以及抗氧化能力(DPPH和FRAP)均显著高于热烫结合传统速冻产品，说明高静压结合液氮速冻能更好地保持产品的品质。
表3高静压结合液氮速冻对混合果蔬浆品质指标的影响
注：同行数据标注不同小写字母表示显著性差异(p<0.05)。
Claims (6)
1.一种果蔬浆速冻方法，包括下述步骤：
1）将果蔬浆真空包装，进行高静压处理，得到高静压处理后的果蔬浆；
2）对高静压处理后的果蔬浆进行液氮速冻处理，即可；
所述高静压处理的温度为室温，处理压力为300-500 MPa，处理时间为2-10 min，升压速率为5 MPa/s，泄压速率为300 MPa/s；
所述液氮速冻处理的操作为：将高静压处理后的果蔬浆放置于液氮喷淋速冻机配套样品托盘中，使液氮喷淋速冻机内的环境温度在-40℃- -100℃之间，将样品放入，使样品中心温度在5-10 min内降低至-18℃以下。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1）中，所述果蔬浆通过包括下述步骤的方法制备得到：将果蔬清洗，切分，打浆，即得。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述清洗的操作为：将果蔬置于20-200ppm ClO2溶液中，超声10-15 min，即可。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述真空包装采用耐液氮低温冻存袋；
包装的真空度为-0.01 MPa以下；规格为0.5-2 kg。
5.由权 利要求1-4中任一项所述的方法制备得到的速冻果蔬浆。
6.权利要求5所述的速冻果蔬浆在食品制作中的应用。
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