CN1555230A - 块状冷冻干燥食品的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明旨在缩短制造块状冷冻干燥食品的干燥时间。因此，本发明提供一种制造块状冷冻干燥食品的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将做熟的液体或糊状食品注入底部有凹陷部分的块状模盘中；将底部盖有金属板的该盘放入干燥室的加热架之间，或者，将底部盖有金属板的该盘放入干燥室的加热架之间，所述金属板的相应位置有凸起部分，这样，这些凸起部分可以嵌入并与塑料盘底部的凹陷部分紧贴。

Description

块状冷冻干燥食品的制造方法

技术领域

本发明涉及成形为块状冷冻食品的制造方法。

背景技术

将汤、米粥和清汤等速食食品经过冷冻干燥成形为可供一餐用的块状，然后密封在袋中即可上市。这种块状冷冻干燥食品的制造方法一般包括以下步骤：将例如做熟的汤或米粥等液体食物或糊状食物注入如图6所示的平底块状模盘中；将该模盘置于-40℃下；将所得的待干燥的块状冷冻食品放在真空冷冻干燥机的干燥室中，在真空下冷冻干燥。图7为真空冷冻干燥机的整体结构的示意图。在真空干燥机1中安装有干燥室2，沿该干燥室2的垂直方向以一定的间隔安装有多对上下两层的加热架3。

用加热装置4将这些加热架3热到设定温度。将相应于成品形状的盘5置于所述加热架之间，同时将金属板6盖在盘5的底部。通过来自加热架的辐射热将盘5和金属板一起加热，使盘5中食品的冰升华。然后，通过真空装置7将干燥室2的内部抽真空，直到压力达到设定压力值或低于设定压力值。随后，通过冷却装置8冷却的阱9冷却收集蒸发的水汽，使其再次变为冰。

通过来自加热架的辐射热将盘5和金属板加热。这样，使块状冷冻食品从外到内得到干燥。由于块状冷冻食品是在加热状态下干燥，直到内部中心温度几乎与外表面温度一致，因此完全干燥食品需要较长的时间。例如，在下文的实施例中所用的食谱中，对于供一餐用的蛋汤的块状冷冻干燥制品，其被干燥后为长约40-60mm、宽约20-40mm、厚约20-30mm的立方体，该干燥制品约重10g。这种供一餐用的冷冻干燥食品一般采用上部的辐射热和底部的传导热进行加热，这样，使食品干燥通常需要20小时以上。

随着干燥的进行，食物的未被干燥的表面后退到食物块的中心，从而与加热区的距离更远。因此，在加热区和未干燥部分之间形成了一层干燥层。该干燥层具有隔热层的作用，它阻挡了干燥所需要的热能的充分传递。于是，后期干燥速度明显降低，显著影响了整个干燥时间，这可能是干燥时间长的原因。

因此，作为缩短冷冻干燥食品的干燥时间的技术方案，有人提出了使用所谓钉板的实施例，其中，将钉子刺入块状冻肉，从而使热源保持在内部[《食品科学杂志(Journal of Food Science)》，Vol.36，pp899-905(1971)]。该方法包括在待干燥的食品中沿该待干燥食品的升华方向插入加热介质。该方法缩短了需加热部分和加热介质之间的距离。

然而，干燥区和加热区在同一表面，而加热介质提供的热能用作加热介质附近的升华能，因此，所形成的已干燥部分作为了加热介质和未干燥部分之间的隔热层。所以不能充分达到缩短干燥时间的效果。而且，还需要进行从干燥了的食品中取出钉子的附加工作。另外，从食品的外观考虑，取出钉子留下的孔也不是很好。

除此之外，特开平7-294118提出了一种方法，该方法包括，采用底部为网格的盘以便使食品的表面暴露，从而尽可能减小与食品接触的盘的面积，这样可以通过增加蒸发面积来缩短干燥时间。这种方法在干燥的初期比较有效，但在干燥后期干燥速度降低，该方法不能提高干燥后期的干燥速度，而由于隔热层的形成，干燥后期的速度对整个干燥时间有显著影响。根据该方法，如液体或糊状食品等流体食品在冷冻前应该先用袋子包装，然后放在盘子上，以免在冷冻过程中食品从多孔的盘子中溢出。因此，不利的是，需要进行例如将干燥的食品从冷冻前包装的这些袋子中取出等工作。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种制造块状冷冻干燥食品的冷冻干燥方法，该方法不需上述烦琐的工作，该方法可以容易地将所得食品与保留在冷冻干燥的块状食品内的热源分离，同时还可以缩短干燥时间。

附图说明

图1是本发明的底部具有凹陷部分的塑料盘与金属板的紧贴状态的局部断面图；

图2是本发明的底部具有凹陷部分的塑料盘与金属板的紧贴状态的局部断面图，该金属板具有与该凹陷部分配合的凸起部分；

图3是本发明的凹陷型圆锥塑料盘形状的一个示例的示意图(3-1：俯视图；3-2：前视图；3-3：侧视图)；

图4是本发明的凹陷型圆锥塑料盘形状的其他示例的示意图(4-1：俯视图；4-2：前视图；4-3：侧视图)；

图5是本发明的凹陷型分块塑料盘形状的一个示例的示意图(5-1：俯视图；5-2：前视图；5-3：侧视图)；

图6是现有技术的塑料盘形状示例的示意图(6-1：俯视图；6-2：前视图；6-3：侧视图)；

图7是真空冷冻干燥机的整体结构的示意图；

图8是填隙形成的凸起部分的示意图，该凸起部分呈图3的圆锥形状；和

图9是冲压形成的凸起部分的示意图，该凸起部分具有空洞，呈图3的圆锥形状。

具体实施方式

为了解决上述问题，本发明者们进行了研究。本发明者们发现，采用以下方法可以缩短干燥时间，而且可以将冷冻干燥后所得的食品毫不费力地从盘中顺利取出，所述方法为：将做熟的液体或糊状食品注入图1所示的底部有凹陷部分的块状模型盘5中，在盘底盖上能与该盘底紧贴的金属板6，将该盘放在干燥室的加热架之间，如图2所示，更优选将具有凸起部分的金属板6盖在相应位置，以便使凸起部分能够嵌入并与盘底的凹陷部分紧贴，然后将该盘放在干燥室的加热架之间。采取这种方法，来自加热架的辐射热直接作用在金属板6的凹陷部分，这样热源就可以保持在被干燥的食品中。于是，缩短了其中的未干燥部分与热源之间的距离。因此，在加热区与未干燥部分之间不存在升华区。于是，就很难形成作为隔热层的干燥区，从而使热能很容易地从加热区扩散到未干燥部分。这样就达到了本发明的目的。

换句话说，本发明涉及块状冷冻干燥食品的制造方法，所述方法包括以下步骤：将做熟的液体或糊状食品注入图1所示的底部有凹陷部分的块状模型盘5中，在盘底盖上能与该盘底紧贴的金属板6，将该盘放在干燥室的加热架之间，或者将具有凸起部分的金属板6盖在相应位置，以便使凸起部分能够嵌入并与盘底的凹陷部分紧贴，然后将该盘放在干燥室的加热架之间，从而制得块状的冷冻干燥食品。

本发明所使用的盘5块状形状，这种块状形状对应于所要得到的供一餐用冷冻干燥食品的形状，其特征在于，该盘的底部有凹陷部分。关于材料，一般优选使用塑料盘。考虑到耐热性、强度及透湿性，具体而言，可以采用热塑性树脂如聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯和聚苯乙烯。一般来说，熔点高于150度的隔热塑料盘就可以满足要求。

凹陷部分从下到上方向的高度为食品厚度的大约25％或大于25％。若凹陷部分的高度小于食品厚度的25％，最终还会形成隔热层。若凹陷部分的高度大于食品厚度的50％，则根据凹陷部分形状的不同，干燥后的食品从强度方面考虑或多或少会存在问题，因而易于损坏食品。从强度方面考虑，凹陷部分的高度优选相应于接近食品内部的中心的高度。

另外，因为热源能够与被干燥食品内部的未干燥部分更加靠近，所以能够缩短总的干燥时间。

凹陷部分的形状是一种立体结构，包括立体锥体，如圆锥体、三角锥体、四角锥体和六角形锥体；立体锥体的变形体如多角锥台；柱体如三角柱、四角柱和圆柱。对于这些形状没有特别的限制。但考虑到后续的加工，即食品的搬运及食品从这些盘中脱出，优选上述形状。

优选金属板6在相应位置有凸起部分，这样，当金属板6盖在盘5上与盘5的底部接触时，其凸起部分可以与盘5的凹陷部分紧贴。将盘5放在真空冷冻干燥机1的干燥室2中的加热架3之间时，凸起部分吸收来自加热架3的辐射热，该凸起部分就可作为热源，从而起到缩短干燥时间的作用。

从热传递和防锈的角度考虑，金属板的材料优选不锈钢和铝。最优选采用铝，因为铝容易成型和加工。

即使具有凹陷部分的塑料盘与金属板之间存在部分未紧贴的空间，也可大大降低干燥时间。优选使金属板的凸起部分与塑料盘的凹陷部分紧贴在一起，这样就可形成食品内部的热源，从而可以进一步缩短干燥时间，并可提高生产能力和降低生产成本。

用真空冷冻干燥机制造块状冷冻干燥食品的优选实施方式说明如下。

将例如做熟的汤和米粥等液体或糊状食品注入底部带有凹陷部分的塑料盘5中。然后将盘5放置到具有凸起部分的金属板6(比如，厚度约2mm的铝板)上，接着将其以这种状态放在-40℃的冷冻室中冷冻。将金属板6与注有待干燥的块状冷冻食品的盘5一起放入真空干燥机1的干燥室2中。此处，该真空冷冻干燥机的整体结构几乎与图7中所示的设备一样。在干燥室2中安装有多层加热架3。在加热架之间放入金属板6与注有待干燥的食品的盘5。为了给干燥室中抽真空，随后将干燥室密封，直到压力达到设定压力值。接着，用加热装置4将加热架3加热到指定温度，通过加热架3的辐射热使盘5和金属板6加热，从而使盘中食品中的水从冷冻状态下升华，同时在干燥室内冷却收集水汽，或采用与干燥室内部相连接的阱9进行冷却收集。干燥条件如下：加热架最高温度为80℃至130℃，干燥室内的真空度低于允许真空冷冻干燥的设定压力值(1乇)。在保证质量即不发生焦烧等的前提下，在加热过程中加热架温度即加热温度越高，干燥时间就越短。

在此条件下，当食品中的水分含量达到3重量％或低于3重量％时，停止干燥。解除干燥室中的真空，将金属板与盘一起取出。然后对干燥的食品进行处理，包括将干燥的食品从盘中取出和用铝包装材料单个包装。

实施例

通过以下实施例具体描述本发明。但本发明不局限于这些实施例。

实施例1

圆锥形食品(底部直径φ16mm，高15mm)+凸起型金属板

为了缩短块状速食食品的干燥时间，准备好一个平底塑料盘(现有技术)、一个底部带有圆锥凹陷部分的塑料盘(本发明)、可与塑料盘底部紧贴的铝板、冷冻室以及冷冻干燥机。

现有技术中的塑料盘开口处的内部尺寸为长51mm×宽43mm，底部内部尺寸为长46mm×宽39mm，高为22.5mm。根据本发明改进的塑料盘开口处的内部尺寸为长51mm×宽43mm，底部内部尺寸为长45mm×宽37mm，深为24mm。该塑料盘有一个底圆直径为φ16mm，高15mm的圆锥形凹陷部分。其形状见图3。

将采用下表的食谱制做的蛋汤注入塑料盘中，同时调节液面与塑料盘的开口平行。

蛋汤的组成：

鸡蛋：  33.0％

水：54.0％

淀粉：1.0％

山梨醇：3.0％

谷氨酸一钠：0.7％

食用盐：3.0％

鲣鱼精：3.7％

干裙带菜：0.8％

干香蕈：0.8％

将装有食物的盘子装配到金属板上，在-40℃的冷冻室中冷冻12小时或更长时间。

将盘子与金属板一起从冷冻室中取出，按原样将其放入真空冷冻干燥机中，真空冷冻干燥16小时。

称量每个食品的重量，以计算相对于所装入食品重量的干燥比。干燥比用以下公式计算。

干燥比[％]＝[干燥后重(G)]÷[装入重量(G)]×100另外，重量以及计算得出的干燥比列于下表。

表1

试样	凹陷部分			重量[g]		干燥比[％]
							形状	底圆直径[mm]	高[mm]	装入后	干燥16小时后
	现有技术	无			45.33							9.25	20.4
本发明						圆锥形	φ16mm	15	45.05	7.63	16.9

与现有技术的塑料盘相比，本发明的塑料盘与金属板结合后的干燥比小，这表明本发明的方法提高了干燥速度。

实施例2

圆锥形食品(底部直径为φ24mm，高10mm)+凸起型金属板

为了如实施例1中一样缩短块状速食食品的干燥时间，准备一个现有技术的平底塑料盘、一个底部带有与实施例1中形状不同的圆锥形凹陷部分的塑料盘(本发明)、可以与塑料盘底部紧贴的用于给干燥机喂料的铝板、冷冻室以及冷冻干燥机。

现有技术的塑料盘开口处的内部尺寸为长51mm×宽43mm，底部内部尺寸为长46mm×宽39mm，高为22.5mm。根据本发明改进的塑料盘开口处的内部尺寸为长51mm×宽43mm，底部内部尺寸为长46mm×宽38mm，深为22.5mm。该盘有一个底圆直径为φ24mm，高10mm的圆锥形凹陷部分(见图4)。

将与实施例1相同配方的蛋汤注入塑料盘中，同时调节液体表面与塑料盘的开口平行。

将装好食物的盘子放在金属板上，在-40℃的冷冻室中冷冻12小时或更长时间。

将盘子与金属板一起从冷冻室中取出，按原样将其放入真空冷冻干燥机中，真空冷冻干燥16小时。

称量每个食品的重量，以计算相对于所装入食品重量的干燥比。计算结果如下。

表2

试样	凹陷部分			重量[g]		干燥比[％]
							形状	底圆直径[mm]	高[mm]	装入后	干燥16小时后
	现有技术	无			40.67							7.24	17.8
本发明						圆锥形	φ24mm	10	40.76	6.89	16.9

与现有技术的塑料盘相比，本发明中塑料盘与金属板结合后的干燥比小，这表明本发明的方法提高了干燥速度。

实施例3

分块食品(底宽10mm，底部斜面倾斜7°，高13mm)+凸起型金属板

为了如实施例1和实施例2中一样缩短块状速食食品的干燥时间，准备一个现有技术的平底塑料盘、一个底部带有分块凹陷部分的塑料盘(本发明)、可以与塑料盘底部紧贴的用于给干燥机喂料的铝板，冷冻室以及冷冻干燥机。

现有技术的塑料盘开口处的内部尺寸为长51mm×宽43mm，底部内部尺寸为长46mm×宽39mm，高为22.5mm。根据本发明改进的塑料盘开口处的内部尺寸为长51mm×宽43mm，底部内部尺寸为长46mm×宽39mm，深为26.5mm。该盘有一个宽10mm、高13mm且倾斜侧为7°的斜面的分块凹陷部分(见图5)。

将与实施例1和实施例2相同配方的蛋汤手工注入塑料盘中，同时调节液体表面与塑料盘的开口平行。

将装好食物的盘子放在金属板上，在-40℃的冷冻室中冷冻12小时或更长时间。

将盘子与金属板一起从冷冻室中取出，按原样将其放入真空冷冻干燥室中，真空冷冻干燥16小时。

称量每个食品的重量，以计算相对于所装入食品重量的干燥比。计算结果如下。

表3

试样	凹陷部分			重量[g]		干燥比[％]
							形状	底宽[mm]	高[mm]	装入后	干燥16小时后
	现有技术	无			45.33							9.25	20.4
本发明						分块	10	13	45.24	7.71	17.1

与现有技术的塑料盘相比，本发明中塑料盘与金属板结合后的干燥比小，这表明本发明的方法提高了干燥速度。

实施例4

分块食品(底宽10mm，底部斜面倾斜7°，高13mm)+金属板

为了如实施例3中一样缩短块状速食食品的干燥时间，准备一个现有技术的平底塑料盘、一个底部带有分块凹陷部分的塑料盘(本发明)、可以与塑料盘底部紧贴的用于给干燥机喂料的铝板，冷冻室以及冷冻干燥机。

现有技术的塑料盘开口处的内部尺寸为长51mm×宽43mm，底部内部尺寸为长46mm×宽39mm，高为22.5mm。根据本发明改进的塑料盘开口处的内部尺寸为长51mm×宽43mm，底部内部尺寸为长46mm×宽39mm，深为26.5mm。该盘有一个宽10mm、高13mm且倾斜侧为7°的斜面的分块凹陷部分(见图5)。

将与实施例3相同配方的蛋汤手工注入塑料盘中，同时调节液体表面与塑料盘的开口平行。

将装好食物的盘子放在金属板上，在-40℃的冷冻室中冷冻12小时或更长时间。

将盘子与金属板一起从冷冻室中取出，按原样将其放入真空冷冻干燥室中，真空冷冻干燥14小时。

称量每个食品的重量，以计算相对于所装入食品重量的干燥比。计算结果如下。

表4

试样	凹陷部分			重量[g]		干燥比[％]
							形状	底宽[mm]	高[mm]	装入后	干燥14小时后
	现有技术	无			40.53							8.86	22.1
本发明						分块	10	13	40.29	7.70	19.1

与现有技术的塑料盘相比，使用本发明塑料盘(与金属板结合后)的干燥比小，这表明本发明的方法提高了干燥速度。但该结果比实施例3中的结果差。与现有技术相比，结合使用带有凹陷部分塑料盘与可带有与该凹陷部分紧贴的凸起部分的金属板，可以使热源保留在待干燥的食品内部，从而进一步提高了干燥比。

实施例5

确认凸起型金属板改进形状的效果

采用与实施例1-4相同的方法，为了缩短块状速食食品的干燥时间，对金属板的凸起形状进行研究。准备以下物品：一个图3中所示的底部带有圆锥形凹陷部分(底圆直径φ16mm，高15mm)的塑料盘，该塑料盘最适用于实施例1-4；两种凸起部分类型不同的铝板，该铝板能与塑料盘的底部紧贴，根据制造方法的不同，这两个铝板的形状不同；冷冻室以及冷冻干燥机。

由不同的生产方法制造该不同凸起类型的铝板。一种是通过压制一个板而得到，因此凸起部分内部是空的。另一种是在一个平盘上开一个孔，将凸起部件插在该孔中，然后将孔的缝隙堵上。这两种铝板分别参见图8和图9。

将采用与实施例1-4相同配方的蛋汤手工注入塑料盘中，同时调节液体表面与塑料盘的开口平行。

将装好食物的盘子放在这两种凸起类型的铝板上，在-40℃的冷冻室中冷冻12小时或更长时间。

将这两种凸起型铝板从冷冻室中取出，按原样将其放入真空冷冻干燥室中，真空冷冻干燥14小时。

称量每个食品的含水量，以计算相对于所装入食品重量的干燥比。

计算结果如下。

表5

	凹陷部分			含水量[％]	干燥比[％]
						形状	底圆直径[mm]	高[mm]
	填充型	圆锥	φ16						14.5	0.87	16.14
压制型				圆锥	φ16	14.5	0.71	16.11

与采用没有空心圆锥部分的填充型制品相比，采用本发明的塑料盘和具有空心圆锥部分的凸起型金属板的压制产品可以降低干燥比。干燥速度得到了提高。

本发明优点

如上所述，底部带有凹陷部分的塑料盘放在干燥室的加热架上冷冻干燥时，优选该塑料盘紧贴在具有相应于该凹陷部分的凸起部分的金属板上，这样可以大大缩短干燥时间。因此，这对提高生产能力和降低生产成本的贡献很大。

权利要求书

(按照条约第19条的修改)

1.块状冷冻干燥食品的制造方法，所述方法包括将作熟的液体或糊状食品注入底部有凹陷部分的块状模盘中，在该盘底部盖上一个金属板，然后将该盘放入加热架之间。

2.块状冷冻干燥食品的制造方法，所述方法包括将做熟的液体或糊状食品注入底部有凹陷部分的块状模盘中，在该盘底部盖上一个在相应位置有凸起部分的金属板，这样，所述凸起部分可以嵌入并与塑料盘底部的凹陷部分紧贴，然后将该盘放入加热架之间。

3.根据权利要求1或2所述的块状冷冻干燥食品的制造方法，其中，所述盘的凹陷部分的高度相当于或大于需要被模制的块状食品厚度的25％。

4.根据权利要求1或2所述的块状冷冻干燥食品的制造方法，其中，所述盘的凹陷部分的高度相应于靠近需要被模制的块状食品内部中心的高度。

5.块状冷冻干燥食品的制造方法，所述方法包括将做熟的液体或糊状食品注入底部有凹陷部分但没有分块部分的块状模盘中，在该盘底部盖上一个金属板，然后将该盘放入加热架之间。

6.块状冷冻干燥食品的制造方法，所述方法包括将做熟的液体或糊状食品注入底部有凹陷部分但没有分块部分的块状模盘中，在该盘底部盖上一个在相应位置有凸起部分的金属板，这样，所述凸起部分可以嵌入并与塑料盘底部的凹陷部分紧贴，然后将该盘放入加热架之间。

7.根据权利要求5或6所述的块状冷冻干燥食品的制造方法，其中，所述盘的凹陷部分的高度相当于或大于需要被模制的块状食品厚度的25％。

8.根据权利要求5或6所述的块状冷冻干燥食品的制造方法，所述盘的凹陷部分的高度相应于靠近需要被模制的块状食品内部中心的高度。

Claims (4)

1.块状冷冻干燥食品的制造方法，所述方法包括将作熟的液体或糊状食品注入底部有凹陷部分的块状模盘中，在该盘底部盖上一个金属板，然后将该盘放入加热架之间。

2.块状冷冻干燥食品的制造方法，所述方法包括将做熟的液体或糊状食品注入底部有凹陷部分的块状模盘中，在该盘底部盖上一个在相应位置有凸起部分的金属板，这样，所述凸起部分可以嵌入并与塑料盘底部的凹陷部分紧贴，然后将该盘放入加热架之间。

3.根据权利要求1或2所述的块状冷冻干燥食品的制造方法，其中，所述盘的凹陷部分的高度相当于或大于需要被模制的块状食品厚度的25％。

4.根据权利要求1或2所述的块状冷冻干燥食品的制造方法，其中，所述盘的凹陷部分的高度相应于靠近需要被模制的块状食品内部中心的高度。

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