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應用凍干技術(shù)加工食用菌制品

文章來(lái)源:惠合膠體磨研磨設備廠(chǎng) 發(fā)布日期:2015-09-06 10:10:13作者:admin 點(diǎn)擊次數: 次
摘要：簡(jiǎn)析了食用菌快速發(fā)展形勢，概述了真空冷凍干燥技術(shù)原理及產(chǎn)品特點(diǎn)，以香菇為例闡述了應用凍干技術(shù)加工食用菌制品所需的主要設備、生產(chǎn)工藝流程及操作要點(diǎn)，并對凍干食用菌產(chǎn)品標準進(jìn)行了研究介紹。
食用菌產(chǎn)品營(yíng)養價(jià)值高，風(fēng)味獨特，具有“ 可食、可補、可藥”三種功能，是聯(lián)合國糧食組織和世界衛生組織推薦的21世紀最具發(fā)展潛力的食品種類(lèi)之一。我國食用菌資源十分豐富，食用菌產(chǎn)量從1975年的5萬(wàn)t已發(fā)展到2005年的1200萬(wàn)t，占到世界總產(chǎn)量的65%，在國內農產(chǎn)品中占到第六位（ 糧、棉、油、果、茶、菌）。但是在國際上我國食用菌的產(chǎn)值并不是最高，2004年出口近100萬(wàn)t菇品，創(chuàng )匯僅9億元，而1996年世界主要發(fā)達國家以菇類(lèi)為原料制成的產(chǎn)品產(chǎn)值高達40億美元。
原因在于我國的食用菌產(chǎn)品加工增值不夠，產(chǎn)品質(zhì)量缺乏競爭力。特別是近年來(lái)，一些國家日益嚴格的衛生質(zhì)量、安全性能檢驗使得食用菌產(chǎn)品出口面臨著(zhù)“ 沖破了關(guān)稅堡壘，樹(shù)起了綠色屏障”的局面。同時(shí)由于國民生活水平的不斷提高，人們對食品主觀(guān)選擇性加強，更加注重食品的營(yíng)養、保健與安全。為此，傳統的加工技術(shù)往往難以適應國內外市場(chǎng)的需求變化，必須依靠科學(xué)，采用新技術(shù)、新設備、新標準，完善質(zhì)量監控體系，生產(chǎn)色、香、味、質(zhì)構、營(yíng)養等符合不同人群需要的食用菌產(chǎn)品。
真空冷凍干燥技術(shù)是將濕物料先凍結至冰點(diǎn)以下，使水分變成固態(tài)冰，然后在較高的真空度下直接將冰轉化為蒸汽而除去的干燥方法。用此方法加工的食品叫真空凍干食品。由于凍干過(guò)程處于低溫和真空條件下，且不需任何添加劑，所以?xún)龈墒称坊灸鼙３衷械男�、色、味和營(yíng)養成分，而且產(chǎn)品保質(zhì)期長(cháng)，復水性能好，食用方便。近年來(lái)國際凍干食品市場(chǎng)逐年增大，甚至供不應求，因此，利用先進(jìn)的真空凍干技術(shù)，加工發(fā)展具有高質(zhì)量、高附加值的凍干食用菌產(chǎn)品，具有廣闊的市場(chǎng)前景。
 
1 真空冷凍干燥技術(shù)原理概述
水有三種狀態(tài)，即固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)，三種相態(tài)之間既可以相互轉化又可以共存。為水的相平衡圖及三相點(diǎn)，A點(diǎn)為三相點(diǎn)，AB線(xiàn)為固相與液相的分界線(xiàn)，稱(chēng)為升華曲線(xiàn)。AD線(xiàn)為液相與氣相的分界線(xiàn)，稱(chēng)為汽化曲線(xiàn)。AC線(xiàn)為固相與液相的分界線(xiàn)，稱(chēng)為溶解曲線(xiàn)。根據壓力減小，沸點(diǎn)下降的原理，當壓力降低到610pa時(shí)，溫度在0℃以下，物料中的水分即可從冰不經(jīng)過(guò)液相而直接升華成氣態(tài)。但對一般食品而言，其中含有的水，基本都是一種溶液，冰點(diǎn)較純水要低，因此選擇升華的溫度在-5℃~20℃左右，相應的壓力在133.3pa左右。
將食品置于密封的凍干箱內，啟動(dòng)真空泵、制冷機及相關(guān)閘門(mén)，此時(shí)干燥室內壓力下降，對應的水蒸氣的飽和溫度也隨著(zhù)下降，制品溫度降低到冰點(diǎn)以下時(shí)，制品開(kāi)始結冰。食品中的水在不同溫度和壓力可具有三態(tài)，當在水的三相點(diǎn)溫下抽真空至飽和蒸汽壓力以下時(shí)，食品中的冰開(kāi)始升華。凍干過(guò)程是由周?chē)饾u向內部進(jìn)行的，干燥層逐漸增厚，并形成多孔結構。升華熱的加熱體，通過(guò)干燥層不斷傳遞給凍結部分，在干燥與凍結分界的升華面上，水分子得到加熱后，脫離升華面，沿毛細孔跑到周?chē)h(huán)境中，而周?chē)h(huán)境中的氣壓因低于升華面上的飽和蒸汽壓，這樣就造成水分子向外遷移的動(dòng)力。在干燥過(guò)程中，食物必須處于真空冷凍狀態(tài)，且需維持物品溫度低于三相點(diǎn)溫度。升華的水蒸氣被水蒸氣捕集冷凝器捕獲而附著(zhù)于冷凝器的內壁上。
 
2 食用菌凍干設備與加工工藝
2.1凍干食用菌生產(chǎn)設備
2.1.1冷凍干燥設備組成示意圖
2.1.2主要凍干設備
制冷壓縮機、低壓循環(huán)筒、氨泵、速凍庫、冷藏庫、干燥箱、捕水器、熱水泵、羅茨泵、熱筒、水環(huán)泵、冷卻塔、冷卻水泵等。
2.2食用菌凍干工藝（ 以香菇為例）
2.2.1工藝流程
香菇原料→預處理→凍結→升華干燥→解吸干燥→出機→包裝→入庫
2.2.2技術(shù)要點(diǎn)
2.2.2.1預處理
新鮮香菇采摘后首先應該按分級標準進(jìn)行驗收分級，然后進(jìn)行防褐變處理，通�？蛇M(jìn)行漂燙或在檸檬酸或亞硫酸鈉稀溶液中浸泡2min，然后瀝干、切片。
2.2.2.2共晶點(diǎn)和共熔點(diǎn)測定
在凍干之前，采用電阻測量裝置測定香菇的共晶點(diǎn)和共熔點(diǎn)。開(kāi)啟前箱冷凍電磁閥，啟動(dòng)壓縮機I，香菇溫度下降，當溫度降至-22℃時(shí)，電阻值突然增大，此時(shí)為共晶點(diǎn)溫度，表示香菇水分幾乎全部?jì)鼋Y為冰。之后，給加熱管通電，當溫度上升到-18℃左右，電阻值突然減小，此時(shí)為香菇的共熔點(diǎn)。
2.2.2.3凍結
凍結速度不同會(huì )產(chǎn)生不同粒度的冰晶體，而直接影響升華干燥速度和風(fēng)味物質(zhì)的保留。因此，凍結速度是一個(gè)較重要的工藝參數。實(shí)驗證明，香菇平均凍結速度為1℃/min左右，凍結時(shí)間約為90min。凍結終了溫度在-30℃左右，確保無(wú)液體存在。否則，干燥過(guò)程中會(huì )出現營(yíng)養流失，體積縮小等不良現象。
2.2.2.4升華干燥
啟動(dòng)真空泵，將箱體壓力抽至30pa-60pa左右，然后啟動(dòng)管道泵，對前箱板進(jìn)行加熱，提供升華潛熱。但加熱不能太快或過(guò)量，否則香菇溫度過(guò)高，超過(guò)共熔點(diǎn)，冰晶融化，會(huì )影響質(zhì)量。所以，香菇溫度在-25℃~-20℃之間，時(shí)間約為4h-5h。
2.2.2.5解析干燥
升華干燥后，香菇仍含有少部分的膠體結合水，很難脫掉。必須提高溫度，才能達到產(chǎn)品所要求的水分含量。料溫由-25℃升到45℃左右，最后壓力為10pa左右。當料溫與板層溫度趨于一致時(shí)，干燥過(guò)程即可結束，時(shí)間為8h-9h。
2.2.2.6包裝
因干菇含水量低，易吸潮，所以出機后應及時(shí)用鋁箔復合袋填充氨氣密封包裝。

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