CN109170618A - 鸡肉颗粒干燥与杀菌一体化的真空射频装置及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种鸡肉颗粒干燥与杀菌一体化的真空射频装置及其加工方法，属于食品干燥及杀菌技术领域。鸡肉颗粒干燥与杀菌一体化的真空射频装置主要由射频发生器、射频加热腔、射频加热腔门、上电极板、下电极板、射频抑制器、射频安全开关、真空干燥器、真空管、冷却器、制冷机、真空泵、控制面板构成。采用本发明的真空射频装置对鸡肉颗粒干燥与杀菌加工，主要包括预处理、射频杀菌与真空干燥加工、后期加工。应用本发明在提高鸡肉颗粒干燥效率的同时，又能对鸡肉颗粒进行杀菌，阻止鸡肉颗粒干燥过程中二次污染，实现鸡肉颗粒高效优质干燥同时杀菌的目的。
Description
技术领域
本发明涉及鸡肉颗粒干燥与杀菌一体化的真空射频装置及其加工方法，属于食品干燥及杀菌技术领域。
背景技术
传统鸡肉粉广泛应用于方便面调料、膨化食品、肉类及水产品等食品加工领域。鸡胸肉经蒸煮熟化、干燥、粉碎、过筛、包装等工艺可以得到鸡肉粉产品。但由于鸡肉含水量较高、组织紧密，且蛋白质等热敏性营养物质容易受破坏，因此将鸡肉直接干燥得到鸡肉粉的技术受到限制。市面上鸡肉粉大多是鸡肉水解浓缩液喷雾干燥工艺生产得到，产品含水量较高，易吸湿结块，从而易受微生物污染，因此天然的保质期较短，且该工艺生产得鸡肉粉产品得率低，所含杂质较高。
偶极旋转和传导效应的组合机制使得射频可以在物料内部产生体积热，物料内部升温导致内、表水分扩散均匀，从而可以加速干燥过程。与微波相比，射频具有更大的穿透深度、更好的加热均匀性和更高的产品品质。射频干燥通常用于坚果类食品的干燥，国内外也已有报道将射频与热风或热泵结合，用于农产品的干燥。真空射频干燥结合了射频和真空干燥的优点，可有效提高干燥效率、缩短干燥时间、提高产品品质，并减少或防止产品褐变、蛋白质降解等物理化学反应。另外，由于射频的热效应和生物效应共同作用使射频具有杀菌功能，并且与微波相比，射频具有较低的频率和较宽的波长，因此穿透深度更大，更适于低水分活度食品的杀菌。由于射频还具有杀菌性，真空射频干燥可以将干燥及杀菌结合，产生较大经济效益。该技术已被用于木材的干燥，国内外很少见真空射频用于食品的干燥的相关报道。
毛建卫等(专利申请号：CN 201720049121.4)公开了一种射频真空干燥机，包括箱体以及与之一侧铰接的箱门。箱体内设置有若干层置物槽，其上方安装有射频灯，竖直方向设有穿过置物槽的由电动机带动而杆上的搅拌杆，杆上插接着若干搅拌耙。搅拌耙的设置，可以对放置在置物槽内的亚麻籽进行搅拌，从而进行均匀干燥。本发明的不同之处在于，可以调节真空射频干燥设备上下电极板间距，改变射频干燥功率，针对杀菌和干燥，采用不同功率，且在干燥过程中也能进一步同时杀菌。另外，本发明真空射频干燥应用于水分含量较高的肉制品的干燥，突破了射频干燥用于坚果、木料干燥的限制。
张慜、王玉川等(专利申请号：CN201310190109.1)公开了一种微波喷动冻干制作速溶鸡汁块的方法。以变性淀粉、β环糊精、麦芽糊精及鸡汁为原料，利用微波冻干技术，在干燥过程中喷动、旋转，得到均匀鸡汁块产品。该发明达到物料均匀高效干燥、缩短50％冻干周期的目的，得到产品速溶效果较好。但该专利使用微波作为加热源，微波穿透力度低于射频源，虽然微波冻干周期较传统冻干周期缩短50％，仍然需要较长干燥时间。
廖国洪(专利申请号：CN 201110067901.9)公开了一种纯鸡肉粉的制备方法。将鸡肉在高温高压烹饪、水相萃取汤中抽出、磨浆、配料、高压均质、杀菌、喷雾干燥、冷却、过筛、充氮密封包装。该专利仍以传统喷雾干燥得到鸡肉粉，工艺较为繁琐，且产品容易吸湿受潮。杀菌后再进行喷雾干燥，拿出物料的过程可能受到二次污染。本发明的不同之处在于，采用真空射频干燥设备，得到新型纯鸡肉粉。此法工艺简单，操作简便，且射频能在干燥过程中进一步对物料进行同时杀菌，提高了生产效率和产品质量。
赵伟、赵义存、杨瑞金(专利申请号：CN201710023824.4)公开了一种低水分活度食品的射频杀菌的方法。该专利将低水分活度食品密封包装后，置于射频处理腔下电极板中心进行射频处理，然后再进行冷激处理。微生物计数结果发现，该发明能有效杀灭样品中的微生物。该发明只是将射频加热用于产品的杀菌，没有提及射频处理在干燥加工方面的应用。
王云阳、李宇坤等公开了一种采用射频杀菌的花椒粉加工方法；一种采用射频杀菌的辣椒粉加工方法以及一种采用射频杀菌的孜然粉加工方法(分别见专利申请号：CN201610351455.7、专利申请号：CN 201610351621.3及专利申请号：CN 201610351622.8)，其均以预干燥物料经粉碎、装填、包装、杀菌、冷却得到相应产品。射频杀菌替代传统杀菌方式，提高杀菌效果的同时，又能保持物料的原有风味和色泽。干燥杀菌没有同时进行，而是对预干燥产品进行后期杀菌。本发明的不同之处在于，样品在真空射频干燥瓶内先进行射频杀菌，然后调节极板间距，直接进行干燥处理，干燥的过程中同时又能进一步杀菌，干燥杀菌一体化进行。
谢颖明、谢琼瑶、平思龙(专利申请号：CN 201620191517.8)公开了一种微波干燥杀菌机。该发明包括微波机本体和置于微波机本体内的物料输送带，以及隔板、干燥抽湿装置、微波装置和杀菌装置，隔板将其分成微波区和干燥杀菌区。杀菌的同时，对物料进行除湿干燥处理。解决了目前干燥机功能单一的问题，但该发明适用于含水量较低的物料，并且干燥不均匀、微波穿透力较低。本发明的不同之处在于，射频具有更大的穿透深度、更好的加热均匀性，能得到品质更佳的产品，并且也适用于含水量较高的肉类的干燥杀菌。
Azam S.M.Roknul,Min Zhang,Arun S.Mujumdar,Yuchuan Wang(DryingTechnology 2014,32(6),657-666)比较了热风干燥、热风辅助射频干燥、热风辅助微波干燥、红外干燥对莴苣颜色、微观结构、密度、复水性、质构的影响以及比较了四种干燥方式达到目标水分含量所需时间。热风干燥的温度为60℃，流速为1m/s，热风辅助射频干燥、热风辅助微波干燥、红外干燥的功率密度为4W/g。从干燥时间来讲，热风辅助射频干燥时间最短(120min)，其次是热风辅助微波干燥(140min)和红外干燥(180min)，热风干燥时间最长。从产品品质来讲，经热风辅助射频干燥得到的莴苣品质最佳。该研究从产品品质和干燥时间比较了射频干燥与其他干燥方式。但没有从微生物角度分析干燥过程中的杀菌效果。本发明通过调节射频上下电极板间距，产生不同射频功率，达到干燥及杀菌同时完成的目的。
Anastasios D.Koumoutsakos,Stavros Avramidis,Savvas G.Hatzikiriakos(Drying Technology 2003,19(1),85-98)通过优化试验方法，建立了真空射频干燥二维模型。通过模型可以有效地描述热量和质量传递、确定工艺参数。该研究中建立的模型得到的结果与实验所得结果相符，尤其是水分含量的变化、温度曲线、干燥时间的结果。但该研究是在木料的真空射频干燥的基础上建立的二维模型，没有将其用于食品的干燥预测。本发明将真空射频用于水分含量较高的肉类的干燥，延伸了真空射频的应用范围。
发明内容
本发明的目的是提供一种鸡肉颗粒干燥与杀菌一体化的真空射频装置及其加工方法。本发明在提高鸡肉颗粒干燥效率的同时，又能对鸡肉颗粒进行杀菌，阻止鸡肉颗粒干燥过程中二次污染，实现鸡肉颗粒高效优质干燥同时杀菌的目的。
本发明的技术方案：
一种鸡肉颗粒干燥与杀菌一体化的真空射频装置，主要由射频发生器、射频抑制器、射频安全开关、上电极板、下电极板、射频加热腔、射频加热腔门、真空干燥器、真空管、冷却器、制冷机、真空泵、控制面板构成；
所述射频发生器通过射频传输线与上电极板连接，产生射频能量；所述真空干燥器通过真空管与冷却器连接，所述冷却器分别与制冷机和真空泵连接；
所述真空干燥器设置于射频加热腔内，真空干燥器上方设有上电极板，下方设有下电极板，上电极板和下电极板均设置于射频加热腔内，通过控制面板可以调整上电极板和下电极板的间距，调节射频功率；所述射频抑制器设置于射频加热腔左右两端，射频安全开关设置在射频抑制器左端；所述的射频加热腔门设置在射频加热腔正面。
所述射频发生器产生频率为13.56MHz、27.12MHz和40.68MHz；所述射频上电极板、下电极板尺寸为长800-1000mm，宽400-600mm，通过调整上电极板和下电极板的间距，调节射频功率，射频功率调节范围为0-6kw。
所述真空干燥器为圆柱型结构，左端封闭，右端出口位置收口，采用玻璃材料制作，尺寸为直径100-300mm，长200-800mm，收口直径为50-100mm；所述真空干燥器出口通过滤网与真空管连接，滤网材质为聚四氟乙烯，真空管采用硅橡胶材料制作。
所述真空干燥器内装有多路光纤传感器，在干燥过程中对鸡肉颗粒温度进行检测与记录。
一种鸡肉颗粒干燥与杀菌一体化的真空射频加工方法，其采用上述鸡肉颗粒干燥与杀菌一体化的真空射频装置，主要包括以下步骤：
(1)预处理：将冰鲜鸡胸肉、鸡骨架按1：1比例进行预处理。剔除鸡骨架上残留内脏、血渍，用蒸馏水分别清洗鸡胸肉、鸡骨架，将鸡胸肉切成30mm×30mm×30mm鸡块，鸡骨架切成相似大小，分别水煮20min，再一起放入绞肉机中绞碎，制得松散鸡肉颗粒；
(2)射频杀菌与真空干燥加工：将上述步骤(1)中制得的松散鸡肉颗粒放入真空干燥器内，再将真空干燥器置于上电极板、下电极板之间，连接真空管，调节上、下电极板间距为130mm，进行预杀菌6～8min，然后调节上电极板、下电极板间距为135mm，启动制冷机与真空泵，调节真空度为0.098MPa，冷却器温度设为-20℃，进行真空射频干燥70～90min，获得干燥鸡肉颗粒；
(3)后期加工：将获得的干燥鸡肉颗粒再经粉碎、过筛可以得到纯鸡肉粉。
本发明的有益效果在于：
(1)提高干燥效率、降低能量消耗：射频能量与微波能量相同，具有内热源加热特性，实现物料整体加热，不但消除了热量传递阻力，而且物料内部水分的快速蒸发在物料内外形成较大的压力差，使得物料中水分的迁移的方向与温度梯度方向保持一致，从而提高加热效率、缩短干燥时间、减少能量损耗。
(2)提高干燥均匀度及加工能力：射频与微波相比，具有更高的穿透能力和更好的加热均匀度，干燥过程中通过两段射频功率调节，达到杀菌和干燥的目的，提高产品加工能力。
(3)得率高、成本低、操作简便：真空射频干燥鸡肉颗粒后期经粉碎过筛得到的鸡肉粉品质较佳，且得率高。只需要调节电极板间距便可以达到杀菌、干燥的目的，相比传统喷雾干燥生产鸡肉粉，真空射频干燥操作更加简便。
(4)产品品质、微生物指标较佳：通过调整两电极板间距，实现两段射频功率调节，使杀菌、干燥在同一装置内完成，不易受到二次污染。并且在干燥的过程中，还能进一步同时杀菌，所得产品更加清洁卫生，且不易吸湿结块，产品品质较佳。
附图说明
图1为鸡肉颗粒干燥与杀菌一体化的真空射频装置的结构示意图。
图1中：1.射频抑制器，2.射频安全开关，3.上电极板，4.下电极板，5.射频加热腔，6.射频发生器，7.真空干燥器，8.射频加热腔门，9.控制面板，10.真空管，11.冷却器，12.制冷机，13.真空泵。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，鸡肉颗粒干燥与杀菌一体化的真空射频装置，主要包括：射频抑制器1，射频安全开关2，上电极板3，下电极板4，射频加热腔5，射频发生器6，真空干燥器7，射频加热腔门8，控制面板9，真空管10，冷却器11，制冷机12，真空泵13。
本发明干燥过程中两次调节射频上电极板3和下电极板4间距，干燥前调节电极板间距为130mm，进行杀菌，调节电极板间距为135mm，真空度0.098MPa，冷却器温度-20℃，进行真空射频干燥。实现干燥效率、产品质量的提高，干燥杀菌一体化的进行。
实施例1、大尺寸鸡肉颗粒(体积1cm3～3cm3)的射频真空干燥及杀菌方法
冰鲜鸡胸肉、鸡骨架，洗净、切块、熟化、绞碎，制成松散鸡肉大颗粒(1cm3～3cm3)。将350g松散鸡肉大颗粒放置在真空干燥器7内，真空干燥器7横放于射频加热腔内的上电极板3和下电极板4中间位置，真空干燥器7通过真空管10连接冷却器11，冷却器11与制冷机12及真空泵13连接。干燥前，关闭真空泵13和制冷机12。打开射频开关，用射频开关2打开射频控制面板9，调节上电极板3和下电极板4间距，设为130mm，进行预杀菌，时间为8min。打开真空泵13和制冷机12，调节真空度为0.098MPa，冷却器11温度设为-20℃，调节上电极板3和下电极板4间距为135mm(防止放电现象的发生)，进行真空射频干燥，干燥时间为90min，达到目标水分含量为5％左右。干燥的鸡肉颗粒经颗粒碎机颗粒碎，过30目筛，真空包装，可以得到品质较佳的鸡肉粉产品。鸡肉颗粒干燥前初始水分含量为75.97±0.96％，蛋白质及脂肪含量分别为33.20±0.09g/100g和1.33±0.03g/100g。干燥后鸡肉颗粒水分含量为5.13±1.03％，蛋白质和脂肪含量分别为80.39±0.01g/100g和6.01±0.21g/100g。干燥前鸡肉颗粒在常温放置24h，细菌菌落总数为2.7×104CFU/g，放置后的鸡肉颗粒干燥后，细菌菌落总数为5CFU/g，杀菌效果明显。
实施例2、小尺寸(体积0.2cm3～1cm3)鸡肉颗粒的真空射频干燥及杀菌方法
冰鲜鸡胸肉、鸡骨架，洗净、切块、熟化、绞碎，制成松散鸡肉小颗粒(0.2cm3～1cm3)。将350g松散鸡肉小颗粒放置在真空干燥器7内，真空干燥器7横放于射频加热腔内的上电极板3和下电极板4中间位置，真空干燥器7通过真空管10连接冷却器11，冷却器与制冷机12及真空泵13连接。干燥前，关闭真空泵13和制冷机12。打开射频开关，用射频开关2打开射频控制面板9，调节电极板3和下电极板4间距，设为130mm，进行预杀菌，时间为6min。打开真空泵13和制冷机12，调节真空度为0.098MPa，冷却器11温度设为-20℃，调节上电极板3和下电极板4间距为135mm(防止放电现象的发生)，进行真空射频干燥，干燥时间为70min。鸡肉颗粒干燥前初始水分含量为74.83±0.89％，蛋白质及脂肪含量分别为34.01±0.11g/100g和1.44±0.02g/100g。干燥后鸡肉颗粒水分含量为4.98±0.93％，蛋白质和脂肪含量分别为79.41±0.11g/100g和5.98±0.12g/100g。干燥前鸡肉颗粒在常温放置24h，细菌菌落总数为2.5×104CFU/g，放置后的鸡肉颗粒干燥后，细菌菌落总数为5CFU/g，杀菌效果明显。
Claims (5)
1.一种鸡肉颗粒干燥与杀菌一体化的真空射频装置，其特征在于，主要由射频发生器、射频加热腔、射频加热腔门、上电极板、下电极板、射频抑制器、射频安全开关、真空干燥器、真空管、冷却器、制冷机、真空泵、控制面板构成；
所述射频发生器通过射频传输线与上电极板连接，产生射频能量；所述真空干燥器通过真空管与冷却器连接，所述冷却器分别与制冷机和真空泵连接；
所述真空干燥器设置于射频加热腔内，真空干燥器上方设有上电极板，下方设有下电极板，上电极板和下电极板均设置于射频加热腔内，通过控制面板可以调整上电极板和下电极板的间距，调节射频功率；所述射频抑制器设置于射频加热腔左右两端，射频安全开关设置在射频抑制器左端；所述的射频加热腔门设置在射频加热腔正面。
2.根据权利要求1所述的鸡肉颗粒干燥与杀菌一体化的真空射频装置，其特征在于，所述射频发生器产生频率为13.56MHz、27.12MHz和40.68MHz；所述射频上电极板、下电极板尺寸为长800-1000mm，宽400-600mm，通过调整上电极板和下电极板的间距来调节射频功率，射频功率调节范围为0-6kw。
3.根据权利要求1所述的鸡肉颗粒干燥与杀菌一体化的真空射频装置，其特征在于，所述真空干燥器为圆柱型结构，左端封闭，右端出口位置收口，采用玻璃材料制作，尺寸为直径100-300mm，长200-800mm，收口直径为50-100mm；所述真空干燥器出口通过滤网与真空管连接，滤网材质为聚四氟乙烯，真空管采用硅橡胶材料制作。
4.根据权利要求1或3所述的所述的鸡肉颗粒干燥与杀菌一体化的真空射频装置，其特征在于，所述真空干燥器内装有多路光纤传感器，在干燥过程中对鸡肉颗粒温度进行检测与记录。
5.一种鸡肉颗粒干燥与杀菌一体化的真空射频加工方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的鸡肉颗粒干燥与杀菌一体化的真空射频装置，主要包括以下步骤：
(1)预处理：将冰鲜鸡胸肉、鸡骨架按1：1比例进行预处理；剔除鸡骨架上残留内脏、血渍，用蒸馏水分别清洗鸡胸肉、鸡骨架，将鸡胸肉和鸡骨架切成30mm×30mm×30mm大小，分别水煮20min，再一起放入绞肉机中绞碎，制得松散鸡肉颗粒；
(2)射频杀菌与真空干燥加工：将上述步骤(1)中制得的松散鸡肉颗粒放入真空干燥器，再将真空干燥器置于上电极板、下电极板之间，连接真空管，调节上电极板、下电极板间距为130mm，进行预杀菌6～8min，然后调节上电极板、下电极板间距为135mm，启动制冷机与真空泵，调节真空度为0.098MPa，冷却器温度设为-20℃，进行真空射频干燥70～90min，获得干燥鸡肉颗粒；
(3)后期加工：将获得的干燥鸡肉颗粒再经粉碎、过筛、真空包装，即可得到纯鸡肉粉。
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