CN117694484A - 干燥食品的制造方法 - Google Patents
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- Freezing, Cooling And Drying Of Foods (AREA)
Abstract
本发明提供一种干燥食品的制造方法，其包含干燥食品原料，所述的方法的特征在于以射频处理所述的食品原料以减少干燥所需的时间。
Description
技术领域
本发明提供一种食品制备方法，特别系关于利用射频(radiofrequency)处理获得干燥食品的方法。
背景技术
食品中水分可分为自由水与结合水。自由水可游离在食品组织隙缝中并具流动性，可作为溶剂并可经离心或加热等简单物理方式去除，且可因低温转变为固相的冰，以及可被微生物繁殖利用。结合水则为食品分子中的水分子，其与食品内蛋白质或醣类等成分以化学键结合，以一般物理方式无法去除，微生物亦无法使用结合水来繁殖与增长。食品微生物腐败的起因通常为自由水过高，因此，控制食品自由水能减少食品产生腐败的程度，通常可于食品中添加例如糖与盐等溶质，藉由渗透压的改变移除水分，以控制食品中自由水含量。
加工肉制品(例如肉干)及加工植物制品(例如水果干)可提供动物性/植物性蛋白等营养成分，以作为人体营养品的来源。以肉干为例，习知肉干(例如猪肉干)的制程，系将原料肉经切割或绞碎、拌入配料及搅打混合后，再经乳化、蒸熟、切片/切条、干燥(烘干)、烘烤及冷却等步骤而制得。前述干燥方式通常采用一段式热风干燥。然而肉干于干燥过程中，表面水分蒸散速度最快，特别是温度大于80℃下，表面水分快速蒸散后易形成紧密的硬壳结构，进而阻碍内部水分的蒸散，最终将导致干燥时间过长或是产品质量不良。虽采低温长时间干燥可改善前述情况，但会大幅增加制造成本。
干燥食品的需求一向庞大，年节期间销售情况更可爆增2至3倍，而业界惯用制程为低温热风干燥加上烘烤，其所需干燥时间长，往往即此限制了产能。故若能有效地缩短食品的干燥时间，便可大幅提升干燥食品的产量。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种干燥食品的制造方法，其特征在于使用射频(radiofrequency)处理来减少干燥所需的时间。
因此，本发明提供一种干燥食品的制造方法，其包含下列步骤：
1.在约30℃至约70℃下将食品原料进行约15分钟至约5小时的第一干燥；
2.在约70℃至约120℃下将经第一干燥的食品原料进行约10分钟至约2小时的熟化；
3.将经熟化的食品原料以频率为约3kHz至约300MHz的射频处理经熟化的食品原料，其中所述的射频处理的时间为约1分钟至约1小时；及
4.在约35℃至约80℃下将经射频的食品原料进行约15分钟至约5小时的第二干燥来获得所述的干燥食品。
附图说明
無。
具体实施方式
参考以下对本发明的各态样、实例、及伴随相关描述的化学图式及表格的详细描述，可更容易地了解本发明。
范围在本文中通常表述为"约"一个特定值及/或至"约"另一个特定值。当表述此类范围时，一态样为包括一个特定值及/或至另一个特定值的范围。类似地，当值藉由使用字"约"表述为近似值时，应了解特定值可形成另一态样。另外应了解，每一范围的各端点皆有显著性，一端点与另一端点既有相关性，亦彼此独立。如本文所使用，术语"约"系指±20％、±15％、±10％、±9％、±8％、±7％、±6％、±5％、±4％、±3％、±2％、±1％、±0.5％或±0.25％。
本发明提供一种干燥食品的制造方法，其包含下列步骤：
1.在约30℃至约70℃下将食品原料进行约15分钟至约5小时的第一干燥；
2.在约70℃至约120℃下将经第一干燥的食品原料进行约10分钟至约2小时的熟化；
3.将经熟化的食品原料以频率为约3kHz至约300MHz的射频处理经熟化的食品原料，其中所述的射频处理的时间为约1分钟至约1小时；及
4.在约35℃至约80℃下将经射频的食品原料进行约15分钟至约5小时的第二干燥来获得所述的干燥食品。
本文所述的"食品原料"可为任何可食用的原料，其可源自动物、植物及蕈类等。于一实施例中，所述的食品原料系经切碎或绞碎而呈颗粒状或泥状。藉由前述切碎或绞碎的步骤，可切断所述的食品原料中的纤维，以使所得的干燥食品的口感更佳。此外，经此步骤后，可使所述的食品原料的组成更加均匀，避免于干燥、熟化或射频处理等步骤中发生受热不均的情形。
于一实施例中，所述的食品原料可为动物性蛋白原料，例如畜肉、禽肉或水产。详言之，畜肉可例如为猪、牛及羊；禽肉可例如为鸡、鸭及鹅；且水产可例如为鱼、虾、蟹及贝等。此外，所述的食品原料亦可为植物的根、茎、叶、花、果实、种子或其组合。于本发明的另一实施例中，所述的植物性原料可为植物性蛋白质原料或植物性淀粉质原料。所述的植物性蛋白质原料可为将豆类、坚果或种子等经过加工处理后所获得的蛋白质原料。举例而言，本发明的植物性蛋白质原料可为由大豆、豌豆或小麦等原料所制成的植物蛋白，诸如ADM公司的大豆蛋白974、/>981及/>H200，以及杜邦公司的大豆蛋白SolaeTM、/>EX45及/>500E等。于本发明的另一实施例中，食品原料可为动物性原料与植物性蛋白原料的混合物，例如合成肉类加工食品。
于一实施例中，于所述的第一干燥步骤之前，本发明的方法尚可包含将所述的食品原料与添加剂进行混合。所述添加剂可为食品界普遍使用的任何添加剂，例如，调味料(例如，糖、盐、磷酸盐、结晶味精、白胡椒、香辛料(例如，胡椒、花椒、茴香、丁香、肉桂、荳蔻、八角、桂枝、陈皮、甘草、葱、姜、蒜、迷迭香、熏衣草、鼠尾草、罗勒或其混合物)、肉味香料或其混合物)、乳化剂、油脂原料、食用色素(例如，红曲、胭脂红、萝卜红、甜菜根、红薯、红栀子或其混合物)、保色剂(例如亚硝酸盐)或其任意组合。举例而言，可将所述的食品原料与一种或多种添加剂混合均匀与搅打乳化。所述添加剂可赋予所得的干燥食品较佳的色泽、香味、口感及/或营养等。
于一实施例中，本发明的方法视需要可进一步包含将所述的食品原料或所述的经与添加剂混合成的食品原料混合物进行塑型。所述塑型可使用例如特殊制具成型，成型方式可为油压活塞推送、气压活塞推送、单螺杆推送或双螺杆推送等方式，使并所述的食品原料或所述的经与添加剂混合的食品原料混合物通过特殊成型模具，所述的模具切面可为圆形、椭圆形、正方形、三角形、矩形、梯形、菱形、爱心形、星形或多边形等任意几何造型，本发明不加以限制。
于本文中，干燥食品原料，系指以人为手段将食品原料中的水分蒸散，以降低所述的食品原料的水分含量及水活性。藉由干燥所述的食品原料可达成提升储存期限、减少重量及体积、提升食用方便性、增加风味等优点。
本文所述的"干燥食品"，系指前述食品原料经前述干燥、熟化及射频等步骤处理后所得的成品或半成品，例如可为肉干、蔬果干等。于一实施例中，所述的干燥食品的水活性(water activity,Aw)为约0.75至约0.85，优选为约0.78至约0.85，且更优选为约0.81至约0.84。
于本文中，"水活性"系指在密闭空间中，所述的食品原料或所述的干燥食品的饱和蒸气压与相同温度下纯水的饱和蒸气压的比值，其与相对湿度(relative humidity,RH)可定义如下：
水活性＝相对湿度/100。
水活性所量度的是食品中自由水分子的多寡。于本发明中，水活性系根据AOAC978.18所揭示的冷镜露点(dew point of chilled mirror technique)方法进行测量(http://www.aoacofficialmethod.org/index.php？main_page＝product_info&products_id＝1970)。
根据本发明，第一干燥可使用任何习知的干燥方法进行处理，例如日晒干燥、热风干燥、烘烤干燥、远红外线干燥、微波干燥、微波辅助热风干燥、过热蒸气干燥、冷风干燥及冷冻干燥等方式。于本发明中的优选的实施态样为热风干燥。第一干燥的温度范围可为约30℃至约70℃，又以约40℃至约60℃为优选，更优选为约45℃至约55℃；第一干燥的时间可为约15分钟至约5小时，又以约1小时至约4小时为优选，更优选为约2小时至约3小时。
根据本发明，所述的熟化可使用任何习知的熟化方法进行处理，例如可藉由水煮、蒸煮、炊蒸、油炸、煎、烘烤、火烤、腌渍熟成及低温熟成等方式来进行。于本发明中的优选的实施态样为于蒸箱中进行炊蒸。本发明的熟化可在约70℃至约120℃的温度下进行，又以约80℃至约110℃为优选，更优选为约85℃至约105℃；所述的熟化时间可为约10分钟至约2小时，又以约15分钟至约1小时为优选，更优选为约20分钟至约0.5小时。
本文所述的"射频"，系指一种电磁波，其频率范围可为约3kHz至约300MHz，优选地，所述的射频的频率范围可为约50MHz至约60MHz。举例而言，所述的射频的频率可为食品工业、医学与研究用途所使用的13.56MHz、27.12MHz与40.68MHz，其优选为40.68MHz。此外，所述的射频的输出功率与所述的食品原料的重量比值可为约2W/g至约10W/g。于一优选的实施例中，所述的射频的输出功率与所述的食品原料的重量比值可为约4.12W/g至约5W/g。所述的射频的输出功率可依设备条件而调整。于一实施例中，所述的射频的输出功率可为约1kW至约10kW，优选为约2kW至约8kW。所述的射频处理的时间则可依所述的食品原料的总量及前述射频的输出功率而整。于一实施例中，所述的射频处理可持续进行约1分钟至约1小时，约2分钟至约30分钟，约3分钟至约15分钟或约9分钟。
根据本发明，第二干燥可为任何习知的干燥方法进行处理，例如日晒干燥、热风干燥、烘烤干燥、远红外线干燥、微波干燥、微波辅助热风干燥、过热蒸气干燥、冷风干燥及冷冻干燥等等方式。于本发明中的优选的实施态样为热风干燥。第二干燥的温度范围可为约35℃至约80℃，又以约45℃至约70℃为优选，更优选为约55℃至约65℃；第二干燥的时间可为约15分钟至约5小时，又以约1小时至约4小时为优选，更优选为约2小时至约3小时。
于习知肉干的制造过程中，其干燥过程时间较长，约需使用热风干燥至少8小时，亦即干燥步骤常为生产上的限制因子。若提高热风干燥的温度，则会于肉干表面形成硬壳，反而不利于内部水分蒸散。而若使用本发明的方法，以射频处理所述的食品原料约3分钟至约15分钟，即可使热风干燥时间降至约5小时，约可缩短整个干燥时程的30％至50％以上。由于射频处理设备可具有两平行电击板，当射频产生器经过电击板时会发出射频穿透深入食品内部，使食品原料中的极性分子旋转并使离子快速移动，进而在将动能转换成热能，加速所述的食品原料深处自由水的释出并降低所述的食品原料的水活性，但不会于所述的食品原料的外表面形成硬壳，亦不会影响内部水分蒸散。射频在低频率及长波长下，可穿透深入食品内部，加热速率快，温度分布均匀，相较传统单纯热风加热具有更快速且更均匀加热食品的优点。因此，射频处理更可大幅改善传统热风干燥时间长，且食品颜色和质量易受太长时间加热的影响变差等缺点，为一种适合工业化增加量产减少成本的方法。
再者，由于射频频率低于微波，故其穿透率高于微波，且射频处理时，食品原料中水分吸收电磁波而震动产热情形亦低于微波，故在相同水分量的食品原料中，射频处理可较微波处理具有有较佳的穿透深度及更均一的加热特性，同时可避免局部过热的情形发生。
以下实施例系出于说明目的而提供，而并不意欲限制本发明范围。
实施例
本案实施例以猪肉为主原料，并于于原料中加入5％至15％的植物性蛋白(ADM公司的大豆蛋白974)。制程简述如：猪肉→适度分切→混合植物性蛋白及添加剂(胡椒、丁香、肉桂、荳蔻、八角、桂枝、甘草、葱、姜及蒜)→搅拌均匀→滚打腌渍→第一热风处理→蒸炊熟化处理→射频处理→第二热风处理→冷却→产品。
实例1：
本实例以两段式热风干燥制程作为肉干干燥方式，第一热风处理条件为52℃、2小时，第二热风干燥条件为62℃、6小时。
表一、
*：本实例为控制组，无加入射频处理
实例2：
本实例制程如实例1，第一热风处理为52℃、2小时，并于85℃、20分钟熟化处理后，加入射频处理9分钟，随后的第二热风处理为62℃、2小时，肉干产品水活性如下：
表二、
*：射频产生器定额输出5kW，射频频率40.68MHz
实例3：
本实例制程如实例1，第一热风处理为52℃、3小时，并于85℃、20分钟熟化处理后，加入射频处理3分钟，随后的第二热风处理为62℃、2小时，肉干产品水活性如下：
表三、
*：射频产生器定额输出5kW，射频频率40.68MHz
实例4：
本实例制程如实例1，第一热风处理为52℃、3小时，并于85℃、20分钟熟化处理后，加入射频处理9分钟，随后的第二热风处理为62℃、2小时，肉干产品水活性如下：
表四、
*：射频产生器定额输出5kW，射频频率40.68MHz
实例5：
本实例制程如实例1，第一热风处理为52℃、3小时，并于85℃、20分钟熟化处理后，加入射频处理15分钟，随后的第二热风处理为62℃、2小时，肉干产品水活性如下：
表五、
*：射频产生器定额输出5kW，射频频率40.68MHz
参照前述实例1至5，其中实例1以两段式热风干燥制程作为肉干干燥方式，其中不进行射频处理，其所需干燥总时间长达8小时，肉干产品水活性才能降低至0.8左右以降低霉菌滋生机率；然而，实例2显示，在经射频处理9分钟的条件下，仅需2小时52℃的第一热风处理及2小时62℃的第二热风处理(亦即所需干燥总时间仅4小时)，即可获得水活性为0.84的最终产品。同时，实例3至实例5亦显示，于两段式热风干燥制程(第一热风定型条52℃、3小时，第二热风干燥条件62℃、2小时)间以射频分别处理3、9及15分钟，在所需干燥总时间仅5小时下即可将肉干产品水活性降至0.81至0.83。其中以实例4，第一热风定型条52℃、3小时，第二热风干燥条件62℃、2小时，射频处理9分钟的产品水活性最低，最终产品水活性可降至0.81，热风总共使用时间为5小时，相较于实例1热风使用总时间8小时，实例4热风时间缩短3小时，缩短效果约37.5％，其对于工业化量产方式而言可大幅度改善效率并可节省时间成本。
上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效，而非限制本发明。习于此技术的人士对上述实施例所做的修改及变化仍不违背本发明的精神。本发明的权利范围应如后述的权利要求书所列。
Claims (14)
1.一种干燥食品的制造方法，其包含下列步骤：
1.在约30℃至约70℃下将食品原料进行约15分钟至约5小时的第一干燥；
2.在约70℃至约120℃下将经第一干燥的食品原料进行约10分钟至约2小时的熟化；
3.将经熟化的食品原料以频率为约3kHz至约300MHz的射频处理经熟化的食品原料，其中所述的射频处理的时间为约1分钟至约1小时；及
4.在约35℃至约80℃下将经射频的食品原料进行约15分钟至约5小时的第二干燥来获得所述的干燥食品。
2.根据权利要求1的方法，其中所述的食品原料为颗粒状或泥状。
3.根据权利要求1的方法，其中于所述的第一干燥步骤之前，所述的方法另包含将所述的食品原料与添加剂进行混合。
4.根据权利要求3的方法，其中于所述的添加剂为选自下列所组成的群：调味料、乳化剂、油脂原料、食用色素、保色剂及其任意组合。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求的方法，其中于所述的第一干燥步骤之前，所述的方法另包含将所述的食品原料或所述的经与添加剂混合成的食品原料混合物进行塑型。
6.根据权利要求1至4中任一权利要求的方法，其中于所述的干燥食品具有0.75至0.85的水活性。
7.根据权利要求1至4中任一权利要求的方法，其中所述的第一干燥为以45℃至55℃的热风干燥2小时至3小时。
8.根据权利要求1至4中任一权利要求的方法，其中所述的熟化为于85℃至105℃的温度下炊蒸20分钟至0.5小时。
9.根据权利要求1至4中任一权利要求的方法，其中所述的射频的频率为40.68MHz，且射频处理的时间为3分钟至15分钟。
10.根据权利要求1至4中任一权利要求的方法，其中所述的第二干燥为以55℃至65℃的热风干燥2小时至3小时。
11.根据权利要求1至4中任一权利要求的方法，其中所述的食品原料系为动物性原料、植物性原料、蕈类原料或其混合物。
12.根据权利要求11的方法，其中所述的动物性原料系为畜肉、禽肉或水产；且其中所述的植物性原料系为根、茎、叶、花、果实、种子或其组合。
13.根据权利要求11的方法，其中所述的植物性原料系为植物性蛋白质原料或植物性淀粉质原料。
14.根据权利要求11的方法，其中所述的食品原料系为动物性原料与植物性蛋白原料的混合物。
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