一种提高虾干真空冷冻干燥速率的加工方法与流程

本发明涉及虾制品加工领域，尤其涉及一种提高虾干真空冷冻干燥速率的加工方法。

背景技术：

南美白对虾，学名凡纳滨对虾(litopenaeusvannamei)，属于对虾科(penaeidae)、对虾属(penaeus)。因其生长周期短、抗病能力强、可高密度养殖等优点，目前已成为我国产量最高的对虾品种，其中江苏、浙江、广东、福建等是主要养殖省份。南美白对虾蛋白质含量高，脂肪含量少，必需氨基酸指数高，富含钙、磷等多种矿物质以及维生素a、e等多种维生素，可见其营养丰富。并且因其肉质嫩滑、味道鲜美深受人们欢迎。同时由于生活水平的提高和消费观念的转变，使南美白对虾的市场需求不断扩大。

一方面由于目前集中捕捞现象仍较为严重，另一方面由于南美白对虾自身水分含量高、微生物繁殖快、內源酶活性强、脂肪酸氧化、蛋白质分解、虾头易褐变等因素的影响，导致虾品质下降、腐败加速，产生虾不易贮藏、货架期短等问题，而食品干制可以较大程度上延长对虾制品的货架期。目前传统的干燥方式主要是日光晾晒干燥和热风干燥，但前者由于不卫生的干燥环境和干燥时间长使得产品的品质难以保证，后者由于能耗高、温度高、易对产品造成热损伤和过度氧化等问题使得学者们不得不再另辟蹊径。近些年，多样化的干燥方式被应用于水产加工过程中，如微波干燥、真空干燥、气流干燥、真空冷冻干燥等。真空冷冻干燥技术可将物料冷冻至共晶点温度以下，并在真空条件下获得疏松多孔、复水快、易长期储藏的干燥产品，极大地保留了水产原有的活性物质、色泽、风味、形态。

虽然真空冷冻干燥具有上述优点，然而其仍存在干燥速率低、能耗高等缺点，不利于工业化生产，且通过真空冷冻干燥技术制得的虾干易导致虾头褐变，降低食用安全性。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术中存在的不足，本发明提供一种提高虾干真空冷冻干燥速率的加工方法，通过结合超高压预处理，能够缩短虾干真空冷冻干燥时间，提高干燥速率，同时防止虾头褐变，提高食用安全性。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种提高虾干真空冷冻干燥速率的加工方法，包括以下步骤：

①选择体型大小均匀一致、无机械损伤的新鲜对虾，自来水清洗干净后包装备用；

②将包装好的对虾进行超高压预处理；

③将预处理后的对虾在条件下预冻3～4h；

④将预冻后的对虾进行真空冷冻干燥，得到虾干。

在一些实施方式中，所述的对虾原料为南美白对虾。

在一些实施方式中，所述的步骤②中超高压预处理的处理压力为300mpa～600mpa，处理时间为5min～15min，处理温度为10～30℃。由此具有较优的提高真空冷冻干燥干燥速率的效果，将超高压预处理与真空冷冻干燥相结合，两者均为非热加工，可以防止虾干尤其是虾头部位褐变，提高食用安全性。

在一些实施方式中，所述的步骤②中超高压预处理的传压介质采用自来水、弱酸性电位水或调味液中的一种，所述的传压介质温度控制为10～30℃。

在一些实施方式中，所述的弱酸性电位水按如下方法制得：将含有质量百分数0.04％～0.15％hcl和质量百分数0.15％～0.35％nacl的混合溶液电解5min，得到ph为5.5～6.5、有效氯浓度为25～40mg/l的弱酸性电位水。由此将弱酸性电位水作为超高压预处理中的传压介质，能够同时起到杀菌、控制微生物的作用，使虾干的整个加工过程更加高效。

在一些实施方式中，所述的调味液按如下配方混合制得：水100份、食盐2～3份、料酒3～4份、味精2～3份、生姜粉0.5～1份、辣椒粉0.5～1份、大蒜粉0.5～1份、胡椒粉0.2～0.5份。由此将调味液作为超高压预处理中的传压介质，能够同时起到浸渍效果，使制得的虾干具有独特风味。

在一些实施方式中，所述的步骤④中真空冷冻干燥的对虾装载量为1～3kg，干燥温度为50～60℃，真空度<10pa，处理时间为16～22小时。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过将超高压预处理与真空冷冻干燥相结合，并采用弱酸性电位水或调味液作为超高压预处理传压介质，选用特定的处理条件和工艺，改变了对虾内部结构，增强了传热传质特性，能够缩短对虾真空冷冻干燥的干燥时间，提高干燥速率，增强干燥品质；同时超高压协同真空冷冻干燥有助于防止虾头褐变，提高食用安全性，制得的虾干具有独特风味，且提高了虾干的营养、色泽、滋味和外观的保持度；有利于虾干制品的工业化生产推广，为水产干制产业提供了加工新思路与新方法。

附图说明

图1为本发明的加工方法和单一真空冷冻干燥的加工方法对虾水分含量的影响结果图；

图2为本发明的加工方法和单一真空冷冻干燥的加工方法对虾水分状态的核磁共振成像对比图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明一种提高虾干真空冷冻干燥速率的加工方法作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。

一、具体实施例

一种提高虾干真空冷冻干燥速率的加工方法，包括以下步骤：

①选择体型大小均匀一致、无机械损伤的新鲜对虾，自来水清洗干净后包装备用；

②将包装好的对虾进行超高压预处理；

③将预处理后的对虾在条件下预冻3～4h；

④将预冻后的对虾进行真空冷冻干燥，得到虾干。

对虾原料采用南美白对虾。

步骤②中超高压预处理的处理压力为300mpa～600mpa，处理时间为5min～15min，处理温度为10～30℃。

步骤②中超高压预处理的传压介质采用自来水、弱酸性电位水或调味液中的一种，传压介质温度控制为10～30℃。

弱酸性电位水按如下方法制得：将含有质量百分数0.04％～0.15％hcl和质量百分数0.15％～0.35％nacl的混合溶液电解5min，得到ph为5.5～6.5、有效氯浓度为25～40mg/l的弱酸性电位水。

调味液按如下配方混合制得：水100份、食盐2～3份、料酒3～4份、味精2～3份、生姜粉0.5～1份、辣椒粉0.5～1份、大蒜粉0.5～1份、胡椒粉0.2～0.5份。

步骤④中真空冷冻干燥的对虾装载量为1～3kg，干燥温度为50～60℃，真空度<10pa，处理时间为16～22小时。

实施例1

一种提高虾干真空冷冻干燥速率的加工方法，包括以下步骤：

①选择体型大小均匀一致、无机械损伤的新鲜对虾，自来水清洗干净后包装备用；

②将包装好的对虾进行超高压预处理；

③将预处理后的对虾在条件下预冻3h；

④将预冻后的对虾进行真空冷冻干燥，得到虾干。

本实施例中，对虾原料采用南美白对虾。

步骤②中超高压预处理的处理压力为300mpa，处理时间为15min，处理温度为10℃。

步骤②中超高压预处理的传压介质采用自来水，传压介质温度控制为10℃。

步骤④中真空冷冻干燥的对虾装载量为1kg，干燥温度为50℃，真空度<10pa，处理时间为16小时。

实施例2

同实施例1相比，其区别在于：本实施例中，步骤②中超高压预处理的处理压力为400mpa，处理时间为10min，处理温度为20℃；步骤②中超高压预处理的传压介质采用弱酸性电位水，传压介质温度控制为20℃；弱酸性电位水按如下方法制得：将含有质量百分数0.04％hcl和质量百分数0.15％nacl的混合溶液电解5min；步骤④中真空冷冻干燥的对虾装载量为2kg，干燥温度为55℃，真空度<10pa，处理时间为20小时。

实施例3

同实施例2相比，其区别在于：本实施例中，弱酸性电位水按如下方法制得：将含有质量百分数0.1％hcl和质量百分数0.25％nacl的混合溶液电解5min。

实施例4

同实施例2相比，其区别在于：本实施例中，弱酸性电位水按如下方法制得：将含有质量百分数0.15％hcl和质量百分数0.35％nacl的混合溶液电解5min。

实施例5

同实施例1相比，其区别在于：本实施例中，步骤②中超高压预处理的处理压力为400mpa，处理时间为10min，处理温度为20℃；步骤②中超高压预处理的传压介质采用调味液，传压介质温度控制为30℃；调味液按如下配方混合制得：水100份、食盐2份、料酒3份、味精2份、生姜粉0.5份、辣椒粉0.5份、大蒜粉0.5份、胡椒粉0.2份；步骤④中真空冷冻干燥的对虾装载量为3kg，干燥温度为60℃，真空度<10pa，处理时间为22小时。

实施例6

同实施例5相比，其区别在于：本实施例中，调味液按如下配方混合制得：水100份、食盐3份、料酒4份、味精3份、生姜粉1份、辣椒粉1份、大蒜粉1份、胡椒粉0.5份。

二、对比试验及结果分析

1.制备本发明方法的对虾虾干(实验组)：

①原料预处理：选择体型大小均匀一致、无机械损伤的新鲜南美白对虾，自来水清洗干净后包装备用；

②超高压预处理：将包装好的对虾放入超高压设备中，以水为传压介质，设定压力为550mpa，处理时间为10min，处理温度为20℃，进行超高压预处理；

③预冻处理：将超高压预处理后的对虾放入超低温冰箱中，预冻3h；

④真空冷冻干燥处理：将预冻后的对虾放入一体式真空冷冻干燥机中，装载量为3kg，干燥温度为50℃，真空度5pa，处理时间为22小时，进行真空冷冻干燥，干燥后真空包装，制得实验组南美白对虾虾干。

2.制备单一真空冷冻干燥的对虾虾干(对照组)：

①原料预处理：选择体型大小均匀一致、无机械损伤的新鲜南美白对虾，自来水清洗干净后包装备用；

②蒸煮预处理：将包装好的对虾放入蒸煮锅中，用沸水煮制1min后，捞出沥干；

③预冻处理：将蒸煮预处理后的对虾放入超低温冰箱中，预冻3h；

④真空冷冻干燥处理：将预冻后的对虾放入一体式真空冷冻干燥机中，装载量为3kg，干燥温度为50℃，真空度5pa，处理时间为22小时，进行真空冷冻干燥，干燥后真空包装，制得实验组南美白对虾虾干。

3.对以上制得的2组样品分别进行水分含量测定和核磁共振成像分析水分状态。

(1)水分含量测定方法：利用水分含量测定仪测定样品中的水分含量，每组样品重复三次。

(2)核磁共振成像分析：

采用t2加权成像，通过成像软件中的多层自旋回波(se)序列来实现。参数设置为：

视野(fov)＝100mm×100mm，层厚为3.4mm，层间隙为1.3mm，层数为8，读取大小为256，相位大小为192，t2加权成像的回波时间(te)为20ms，重复时间(tr)为800ms。

4.结果分析：

对本发明方法的对虾虾干(实验组)和单一真空冷冻干燥处理的对虾虾干(对照组)进行水分含量测定和核磁共振成像分析，结果如图1和2所示。

由图1所示，hpp&真空冷冻干燥表示超高压预处理结合真空冷冻干燥的试验组，ck表示空白组。结果表明，在相同载物量(2kg)和干燥温度(50℃)条件下，本发明的超高压协同真空冷冻干燥对虾的水分含量(75.00％下降至32.47％)下降速率比单一真空冷冻干燥的虾干水分含量(73.00％下降至43.87％)下降速率高。因此相比传统的单一真空冷冻干燥，本发明将超高压预处理协同真空冷冻干燥处理，并选用特定的处理条件和工艺，使该加工方法在真空冷冻干燥能较好保持虾干品质的基础上，能够进一步缩短虾干真空冷冻的干燥时间，降低时间成本，提高真空冷冻的干燥效率和品质。

在相同载物量(2kg)和干燥温度(50℃)条件下，实验组和对照组分别干燥了22小时后所得的t2加权成像图如图2所示。从图中可以看出，颜色越黑表示相对强度越低，颜色越白表示相对强度越高，因此超高压协同真空冷冻干燥虾干(实验组)的氢质子信号量低于单一真空冷冻干燥虾干(对照组)，由此说明本发明加工方法的超高压预处理在真空冷冻干燥过程中促进了对虾中水分的迁移与交换，加快了干燥速率。

综上所述，与传统的单一真空冷冻干燥处理虾干相比，本发明的加工方法将超高压预处理与真空冷冻干燥相结合，并选用特定的处理条件和工艺，可缩短对虾干燥时间10％，本发明的加工方法在缩短虾干的真空冷冻干燥时间和提高干燥效率方面更有优势。

值得注意的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非因此限定本发明的专利保护范围，本发明还可以对上述各种零部件的构造进行材料和结构的改进，或者是采用技术等同物进行替换。故凡运用本发明的说明书及图示内容所作的等效结构变化，或直接或间接运用于其他相关技术领域均同理皆包含于本发明所涵盖的范围内。