刺参的真空冷冻干燥工艺研究

人气 3966   2012-3-15 20:50

中国传统加工海参的方法不仅粗糙复杂而且产品成色不好。通常采用的加工环节是鲜参去除内脏、煮参、腌渍、下缸、烤参、拌灰、晒干, 即成成品干参[ 1] 。传统的干品海参加工方法缺点很多: 一是加工过程中需经过多次煮沸、日晒, 水溶性的多糖、皂苷及热敏性的营养物质损失较大; 二是海参制品的体积缩小严重, 复水较难, 食用不便, 还容易出现表面结壳龟裂、脂肪氧化, 导致产品表面变色等质量缺陷, 影响了制品质量的均一性和耐藏性。

近年来, 真空冷冻干燥技术被越来越多地应用于海参产品的加工中。冻干是在真空条件下使冻结物料中的水分直接升华, 因而极大限度地保持了物料原有的活性成分, 并且能有效抑制细菌增殖。特别适用于海参这种具有特殊组织结构动物体内水分的去除, 又适合于保全海参含量丰富的营养成分和生理活性物质。干燥后的海参含水量极低, 不利于微生物生长繁殖, 因此可在密闭的环境下持续较长的保质期。由于真空冷冻干燥属物理加工方法, 能保持海参原有的性状, 所以产品形体大而饱满, 复水容易, 而且冻干海参的高附加

值可以弥补其生产成本高的缺点, 因此被公认为目前最好的加工方法[ 2] 。本文对仿刺参真空冷冻干燥工艺进行了研究, 制定了冻干海参的工艺曲线并在生产中应用。

1 材料与方法

1. 1 材料

鲜活仿刺参, 采自好当家集团养参一场。

1. 2 设备

实验型真空冷冻干燥机(烟台冰轮) : 搁板工作温度范围- 50 ~120 ℃ , 冷凝器工作温度范围- 50 ~- 40 ℃, 真空度范围5 ~20 Pa。

1. 3 工艺流程及操作要点

1. 3. 1 工艺流程

鲜活仿刺参 →去除内脏→ 煮沸→ 整理→ 发制→ 冻结→ 真空冷冻干燥→ 成品密封包装

1. 3. 2 操作要点

1. 3. 2. 1 选材 选取3年龄鲜活仿刺参, 要求体表无溃烂, 否则冻干后表面粗糙影响质地。

1. 3. 2. 2 煮沸 鲜活仿刺参去除内脏后, 迅速放入夹层锅中, 95 ~100 ℃ 煮沸10 min。鲜海参体壁含有大量的自溶酶, 加热煮沸的目的是使海参体壁的自溶酶失活。

1. 3. 2. 3 整理 海参煮沸后, 将参嘴石灰质去除, 然后用剪刀沿海参腹部剪开, 剪开后将海参体壁的韧带剪成三段, 利于冻干后海参快速复水。

1. 3. 2. 4 发制 海参在冻结前要进行发制, 此步骤在4 ℃ 纯净水中进行, 发制时间控制在48 h左右。

1. 3. 2. 5 冻结 采用单冻机对海参进行速冻, 冻结时间为2 h。

1. 3. 2. 6 真空冷冻干燥 将冻结的海参送入真空干燥仓后, 真空度到10 Pa以下0. 5 h后, 开始加热, 50 ℃加热升华3 h, 然后升温至70 ℃ 直至冻干。

1. 3. 2. 7包装?? 冻干结束后用双层PE 袋抽空、充氮包装。挑选、包装间要求控制温度< 22 ℃ 、相对湿度<45%。

2?? 结果与分析

2. 1发制时间对产品品质的影响

海参在冻结前的发制程度对产品最终的品质有很大的影响, 发制时间不可过短也不可过长, 时间过短,冻干后的海参形态虽饱满(见图1) , 但复水时间长; 发制时间过长, 冻干后的海参虽复水较快, 但空隙大, 形态不美观(见图2)。

2. 2?? 冻结对产品品质的影响

冷冻对固态食品结构的影响很重要。实验采用快速冷冻和慢速冷冻对发制后的海参进行处理。快速冷冻的海参冻干后, 产品质地饱满, 空隙小(见图3) ; 而慢速冷冻的海参冻干后, 产品空隙大(见图4) , 形态不如快速冷冻。这是因为慢冻会导致大冰晶的形成, 大冰晶会穿破、损坏细胞膜, 对于冻干海参, 一般不希望这种结构的变化, 因此确定采用快结。

2. 3 冻干参数对产品品质的影响

海参个体的大小、加热板温度、干燥室真空度和冷阱温度是影响冻干时间及冻干品质的重要参数。冻干时的最佳操作参数, 随食品物料的不同而不同。本文通过摸索, 得出了冻干仿刺参的最佳冻干参数, 即真空度在10 Pa以下恒定0. 5 h后, 开始加热, 50℃ 加热升华3 h , 然后升温至70℃ 直至冻干, 冻干曲线见图5,

冻干海参产品见图3。

实验中发现, 冻干过程起始, 加热板温度不可过高, 加热板温度超过90℃ 时, 会出现塌陷现象(见图6)。冷冻干燥时, 物料中的冰晶消失, 原先为冰晶所占据的空间成为空穴, 因此冻干层呈多孔蜂窝状海绵体结构。此结构与温度有关, 当蜂窝状结构体的固体基质温度较高时, 其刚性降低。当温度达到某一临界值时, 固体基质的刚性不足以维持蜂窝状结构, 空穴的固形物基质壁将发生塌陷, 原先蒸汽扩散的通道被封闭, 此蒸汽扩散通道一旦被封闭, 空穴内的蒸汽压即升高, 冰升华面的温度也将随之升高, 当温度达到物料的冻结点时,

冻结层便融化, 所以, 塌陷是一种突发且不可逆的现象。塌陷一旦发生, 则会越来越重[ 3] 。

3 结论

通过仿刺参真空冷冻干燥工艺的研究, 制定出了生产冻干参的最佳工艺, 即新鲜海参去除内脏后, 煮沸10 m in, 发制48 h, 采用速冻进行预冻结, 真空冻干过程中, 真空度在10 Pa以下恒定0. 5 h 后, 开始加热,50℃加热升华3 h , 然后升温至70 ℃ 直至冻干。在以上工艺条件下生产的冻干海参外观形态饱满, 刺棘竖立, 复水速率较快, 优于目前市售的冻干海参产品。

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