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应用冻干技术加工食用菌制品

来源:惠合制药设备厂 发布日期:2015-07-17 14:30:28作者:admin 点击次数:
摘要:简析了食用菌快速发展形势,概述了真空冷冻干燥技术原理及产品特点,以香菇为例阐述了应用冻干技术加工食用菌制品所需的主要设备、生产工艺流程及操作要点,并对冻干食用菌产品标准进行了研究介绍。
食用菌产品营养价值高,风味独特,具有“ 可食、可补、可药”三种功能,是联合国粮食组织和世界卫生组织推荐的21世纪最具发展潜力的食品种类之一。我国食用菌资源十分丰富,食用菌产量从1975年的5万t已发展到2005年的1200万t,占到世界总产量的65%,在国内农产品中占到第六位( 粮、棉、油、果、茶、菌)。但是在国际上我国食用菌的产值并不是最高,2004年出口近100万t菇品,创汇仅9亿元,而1996年世界主要发达国家以菇类为原料制成的产品产值高达40亿美元。
原因在于我国的食用菌产品加工增值不够,产品质量缺乏竞争力。特别是近年来,一些国家日益严格的卫生质量、安全性能检验使得食用菌产品出口面临着“ 冲破了关税堡垒,树起了绿色屏障”的局面。同时由于国民生活水平的不断提高,人们对食品主观选择性加强,更加注重食品的营养、保健与安全。为此,传统的加工技术往往难以适应国内外市场的需求变化,必须依靠科学,采用新技术、新设备、新标准,完善质量监控体系,生产色、香、味、质构、营养等符合不同人群需要的食用菌产品。
真空冷冻干燥技术是将湿物料先冻结至冰点以下,使水分变成固态冰,然后在较高的真空度下直接将冰转化为蒸汽而除去的干燥方法。用此方法加工的食品叫真空冻干食品。由于冻干过程处于低温和真空条件下,且不需任何添加剂,所以冻干食品基本能保持原有的形、色、味和营养成分,而且产品保质期长,复水性能好,食用方便。近年来国际冻干食品市场逐年增大,甚至供不应求,因此,利用先进的真空冻干技术,加工发展具有高质量、高附加值的冻干食用菌产品,具有广阔的市场前景。
 
1 真空冷冻干燥技术原理概述
水有三种状态,即固态、液态、气态,三种相态之间既可以相互转化又可以共存。为水的相平衡图及三相点,A点为三相点,AB线为固相与液相的分界线,称为升华曲线。AD线为液相与气相的分界线,称为汽化曲线。AC线为固相与液相的分界线,称为溶解曲线。根据压力减小,沸点下降的原理,当压力降低到610pa时,温度在0℃以下,物料中的水分即可从冰不经过液相而直接升华成气态。但对一般食品而言,其中含有的水,基本都是一种溶液,冰点较纯水要低,因此选择升华的温度在-5℃~20℃左右,相应的压力在133.3pa左右。
将食品置于密封的冻干箱内,启动真空泵、制冷机及相关闸门,此时干燥室内压力下降,对应的水蒸气的饱和温度也随着下降,制品温度降低到冰点以下时,制品开始结冰。食品中的水在不同温度和压力可具有三态,当在水的三相点温下抽真空至饱和蒸汽压力以下时,食品中的冰开始升华。冻干过程是由周围逐渐向内部进行的,干燥层逐渐增厚,并形成多孔结构。升华热的加热体,通过干燥层不断传递给冻结部分,在干燥与冻结分界的升华面上,水分子得到加热后,脱离升华面,沿毛细孔跑到周围环境中,而周围环境中的气压因低于升华面上的饱和蒸汽压,这样就造成水分子向外迁移的动力。在干燥过程中,食物必须处于真空冷冻状态,且需维持物品温度低于三相点温度。升华的水蒸气被水蒸气捕集冷凝器捕获而附着于冷凝器的内壁上。
 
2 食用菌冻干设备与加工工艺
2.1冻干食用菌生产设备
2.1.1冷冻干燥设备组成示意图
2.1.2主要冻干设备
制冷压缩机、低压循环筒、氨泵、速冻库、冷藏库、干燥箱、捕水器、热水泵、罗茨泵、热筒、水环泵、冷却塔、冷却水泵等。
2.2食用菌冻干工艺( 以香菇为例)
2.2.1工艺流程
香菇原料→预处理→冻结→升华干燥→解吸干燥→出机→包装→入库
2.2.2技术要点
2.2.2.1预处理
新鲜香菇采摘后首先应该按分级标准进行验收分级,然后进行防褐变处理,通常可进行漂烫或在柠檬酸或亚硫酸钠稀溶液中浸泡2min,然后沥干、切片。
2.2.2.2共晶点和共熔点测定
在冻干之前,采用电阻测量装置测定香菇的共晶点和共熔点。开启前箱冷冻电磁阀,启动压缩机I,香菇温度下降,当温度降至-22℃时,电阻值突然增大,此时为共晶点温度,表示香菇水分几乎全部冻结为冰。之后,给加热管通电,当温度上升到-18℃左右,电阻值突然减小,此时为香菇的共熔点。
2.2.2.3冻结
冻结速度不同会产生不同粒度的冰晶体,而直接影响升华干燥速度和风味物质的保留。因此,冻结速度是一个较重要的工艺参数。实验证明,香菇平均冻结速度为1℃/min左右,冻结时间约为90min。冻结终了温度在-30℃左右,确保无液体存在。否则,干燥过程中会出现营养流失,体积缩小等不良现象。
2.2.2.4升华干燥
启动真空泵,将箱体压力抽至30pa-60pa左右,然后启动管道泵,对前箱板进行加热,提供升华潜热。但加热不能太快或过量,否则香菇温度过高,超过共熔点,冰晶融化,会影响质量。所以,香菇温度在-25℃~-20℃之间,时间约为4h-5h。
2.2.2.5解析干燥
升华干燥后,香菇仍含有少部分的胶体结合水,很难脱掉。必须提高温度,才能达到产品所要求的水分含量。料温由-25℃升到45℃左右,最后压力为10pa左右。当料温与板层温度趋于一致时,干燥过程即可结束,时间为8h-9h。
2.2.2.6包装
因干菇含水量低,易吸潮,所以出机后应及时用铝箔复合袋填充氨气密封包装。

来源:惠合制药设备厂
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