一種低頻超聲波改善速凍果蔬解凍品質的方法技術

一種低頻超聲波改善速凍果蔬解凍品質的方法，屬于果蔬食品加工技術領域。本發明專利技術為速凍果蔬的速凍過程中采用超聲波輔助凍結，過程為：將果蔬原料進行選取、清洗、切割、漂燙滅酶、冷卻、冷凍和超聲波輔助凍結、包裝。本發明專利技術采用了在果蔬浸漬凍結過程中結合超聲波處理的工藝，改善了速凍果蔬解凍品質，具有縮短冷凍時間，保持初始形狀好、運行成本低等特點。

【技術實現步驟摘要】

一種低頻超聲波改善速凍果蔬解凍品質的方法.，屬于果蔬食品加工
，涉及果蔬速凍加工和超聲波技術。
技術介紹
食品冷凍保存是一種高效的食品保存方法，它既能保持食品的高質量，又不會使食品受到污染，在國內外得到廣泛的應用。但是，如何有效地使食品凍結，使食品在經歷凍結和解凍后仍能保持較高的品質，這一直是人們廣泛關注的主要課題之一。冷凍果蔬食品的品質受冷凍技術的限制，冷凍速率和最終冷凍溫度并不能使果蔬食品品質達到最優化。在冷凍過程中冰的比熱容較水大(約9％)，因此凍結時將產生巨大的冷凍應力導致凍品組織不可逆變性變質和破壞。由于熱阻的存在，冷凍過程需要經歷較長的時間，主要是通過最大冰晶形成區即0℃～-5℃的時間過長，為冰晶長為較大冰粒提供條件。靠外界移走凝固潛熱的凍結過程不可能瞬間完成、生成的冰晶分布不均勻，冰晶粒也較大，故凍結品質量仍無根本好轉。再加上由于果蔬含水率較一般冷凍食品高，在普通速凍降溫過程中冰晶生成量多，冰晶體過大，細胞質壁分離，組織結構破壞嚴重。在解凍時汁液流失較多，多種酶體系激活，易出現褐變、黃化現象。低頻高能超聲波用于食品的凍結過程，可以明顯的提高食品的凍結品質和凍結速率。將超聲波技術結合食品的凍結工藝，由于超聲波的物理效應(空穴效應)不僅促進晶核形成，超聲波空穴效應產生的微氣泡可以作為水的非均相成核的晶核，改變了食品中的水的成核溫度；促進冰晶快速成核；降低食品的過冷度。這種成核技術與其他成核技術相比作用更直接，無需與樣品接觸，不會污染樣品等優點。低頻高能超聲波對于較大的冰晶體還有破碎的作用；而且空穴效應產生的微氣化作用、及超聲波在液體媒介中引起的渦流，強烈的攪動都可以加速速凍食品的傳質、傳熱，致使食品凍結速度加快，形成的冰晶就尺寸小、分布均勻，對植物細胞的損傷就小，可以獲得更好的凍品品質。可見它不僅實現了快速凍結而且有效地提高了凍品質量，實現了真正的“速凍”。超聲波在食品工業中主要有以下三方面的應用：一是對食品進行無損檢測；二是利用超聲波輔助萃取，超聲波清洗，超聲波促進食品加工，如超聲波促進-->生物化學反應歷程等；三是利用超聲波破壞處理對象的組織和結構，如體系的均勻化，殺菌滅酶等處理。周如金等采用頻率25kHz、功率300W的超聲波強化提取核桃仁油，具有時間短，溫度低，品質好的特點。華南理工大學天然溶液研究室聲化學研究組進行了超聲破壁技術方面的研究，實驗結果表明，此法與其他現有方法比較，其時間短，操作簡單，破壁率提高了30％以上。Riera?E等對超聲強化超臨界CO2流體從杏仁顆粒中萃取油脂進行了研究。結果顯示，超臨界CO2中附加超聲與沒有附加超聲相比，在相同的萃取率下，杏仁油的萃取時間縮短了30％；而在相同的萃取時間內，萃取率提高了20％。Acton和Morris(W.O.99/20420，USA?Patent)在1992年采用25kHz的脈沖超聲波對冷凍的蔗糖溶液作用每10min作用30s，觀測到在固液界面的枝狀冰晶前沿破碎，并且小冰晶體分散到未凍結液體之間，作為晶核。冰晶體的破碎，使蔗糖溶液中的冰晶體的尺寸變小。冰晶的直徑大于等于50mm的只占32％，而未結合超聲波處理的冷凍結晶卻為77％。Bing?Li和Da-Wen?Sun在2003采用25KHz、功率15.85W的超聲波結合浸漬冷凍技術冷凍馬鈴薯條(該功率是經過超聲波換能器的實際電功率換算為超聲波在媒介傳播的實際作用功率)。冷凍時間與普通浸漬冷凍相比較有了顯著的縮短。從馬鈴薯條的冷凍切片觀察，冰晶的大小、分布都減小了細胞的機械損傷。MariaPatrick?a等人在2004年利用超聲波輔助橄欖油結晶，縮短了結晶時間，改善了橄欖油的結晶品質。但是一些原料比如脂肪，非常容易變味。尤其是超聲波引入后。超聲波的空穴效應容易產生自由基，而不飽和性脂肪或油脂在這種情況下極易被氧化，發生變質。低頻超聲波輔助冷凍技術，其頻率應用范圍20-25kHz。低頻超聲波與現有的制冷設備結合，使超聲波可以輔助各種冷凍方式。超聲波輔助冷凍的形式主要可以分為兩類：一類是直接作用，比如與浸漬冷凍方式結合。與制冷設備的結合可以是超聲波探頭直接與載冷劑作用或者是超聲波換能器置于浸漬冷凍的不銹鋼外槽壁上。另一類是超聲波與鼓風冷凍器等制冷設備結合，通過空氣傳播。后者的超聲波效果要低于前者這種結合方式。超聲波輔助冷凍技術主要是適用于低脂肪原料比如果蔬原料和蔗糖、味精等結晶溶液，改善冷凍果蔬食品的綜合品質，即解凍后的果蔬能最大限度保留營養成分，減少汁液的流失，縮短了蔗糖等溶液的結晶時間，及得到期望的晶形，以及提高結晶后的致密性，并且減少了其他種類晶種的添加。由于超聲波屬于物理作用，所以較其他晶種在微生物的控制方面有一定的優勢；更環保、健康。本專利技術采用低頻超聲波結合浸漬冷凍方法速凍，超聲波直接作用在載冷劑上，超聲波空穴效應的促進作用更顯著；且對浸漬冷凍方式中載冷劑的傳熱、傳質效率提高明顯。-->
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種低頻超聲波改善速凍果蔬解凍品質的方法，采用浸漬冷凍與超聲波相結合的速凍果蔬加工方法，可用于各類果蔬的速凍加工。技術解決方案：一種低頻超聲波改善速凍果蔬解凍品質的方法，速凍果蔬的速凍過程采用超聲波輔助凍結，過程為：將果蔬原料進行選取、清洗、切割、漂燙滅酶、冷卻、冷凍和超聲波輔助凍結、包裝；冷凍和超聲波輔助凍結：采用溫度為-20℃的載冷劑作為冷凍介質，進行浸漬冷凍處理，果蔬原料與載冷劑的質量/體積比例為1∶30～1∶40，在果蔬食品的中心溫度降至0℃以下時，采用超聲波輔助凍結，條件為：超聲波頻率20-24KHz，功率40-80w，超聲波脈沖模式為40％～60％，即超聲波作用的時間占全程時間的百分數，全程時間0.8～1min；所用載冷劑為50％的乙二醇水溶液；載冷劑溫度-20℃、反應的料液比為1∶10。冷卻系統主要是鼓風速凍機，速凍裝置內采用風扇強制對流，可以實現箱內的溫度恒定或實現程序降溫、升溫。微波解凍后樣品的自由液滴比例為3％-5％。速凍果蔬產品包裝在低于-5℃的低溫環境下快速包裝。超聲波的熱效應也是不可忽視的問題，超聲波功率、超聲波作用時間和超聲波脈沖模式與超聲波產生的熱效應呈正比的；超聲波頻率與超聲波的熱效應呈反比。因此超聲波輔助浸漬凍結的超聲波工藝參數要合理選擇。本專利技術的有益效果：本專利技術采用了在果蔬浸漬凍結過程中結合超聲波處理的工藝，改善了速凍果蔬解凍品質，具有縮短冷凍時間，保持初始形狀好、運行成本低等特點。超聲波輔助浸漬冷凍法，最大限度的提高了速凍果蔬的冷凍速率、還能起到節能的目的。克服了現有普通冷凍技術冷凍時間長或能耗大的弊病。此法具有速凍效果好、作用時間短、速凍食品品質良好及運行成本低的特點。綜合而論，與
技術介紹
相比，本專利技術通過超聲波技術輔助冷凍技術降低原料冷凍時間，從而提高凍結果蔬食品綜合品質。解凍后自由液滴(冷凍樣品的持水能力)應在5％以下。相對于對照樣(不施加超聲波的普通浸漬冷凍樣，營養成分維生素C的質量分數提高接近兩倍。VC和葉綠素的保存率都在85％以上。果蔬的硬度是其新鮮果蔬的80％以上。具體實施方式實施例1：超聲波輔助浸漬冷凍毛豆的方法毛豆仁40g首先經過挑選、清洗、漂燙滅酶(100℃，1分鐘)，然后冰水本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種低頻超聲波改善速凍果蔬解凍品質的方法，其特征是速凍果蔬的速凍過程采用超聲波輔助凍結，過程為：將果蔬原料進行選取、清洗、切割、漂燙滅酶、冷卻、冷凍和超聲波輔助凍結、包裝；　　　　冷凍和超聲波輔助凍結：采用溫度為－２０℃的載冷劑作為冷凍介質，進行浸漬冷凍處理，果蔬原料與載冷劑的質量／體積比例為１∶３０～１∶４０，在果蔬食品的中心溫度降至０℃以下時，采用超聲波輔助凍結，條件為：超聲波頻率２０－２４ＫＨｚ，功率４０－８０ｗ，超聲波脈沖模式為４０％～６０％，全程時間０．８～１ｍｉｎ；所用載冷劑為５０％的乙二醇水溶液；微波解凍后樣品的自由液滴比例為３％－５％。

【技術特征摘要】
1.一種低頻超聲波改善速凍果蔬解凍品質的方法，其特征是速凍果蔬的速凍過程采用超聲波輔助凍結，過程為：將果蔬原料進行選取、清洗、切割、漂燙滅酶、冷卻、冷凍和超聲波輔助凍結、包裝；冷凍和超聲波輔助凍結：采用溫度為-20℃的載冷劑作為冷凍介質，進行浸漬冷凍處理，果蔬原料與載冷劑的質量/體積比例為1∶30～1∶40，在果蔬食品...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫金才，張慜，許韓山，盧利群，陳移平，陳龍海，
申請(專利權)人：海通食品集團股份有限公司，江南大學，
類型：發明
國別省市：33[]