一种食品的快速冷冻工艺制造技术

本发明专利技术属于食品速冻工艺技术领域，特别涉及一种食品的快速冷冻工艺。所述工艺为将食品浸入液氮中进行接触式冷冻。本发明专利技术食品的快速冷冻工艺冻结实现方式简单，提高了食品冻结效率、降低食品冻结过程中能源消耗、提升了冻结食品品质。工艺对应的设备一次性投资低、建造时间短，占地面积小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于食品速冻工艺
，特别涉及一种食品的快速冷冻工艺。
技术介绍
目前工业速冻食品的生产过程中，大多使用速冻隧道对食品进行冻结。先采用制 冷剂对空气降温，再由冷空气直接接触食品，与食品换热，因空气的导热性差，表面传热系 数小，使得冻结速度慢，这是一种效率较低的冻结过程。冻结设备大多使用钢带连续式或双 螺旋隧道冻结装置，此类设备投资多、占地大、效率低、冻结时间长、能耗高、干耗大，且大多 适合于厚度小、粒径较小的食品2cm)。 目前，随着食品技术的发展和人们生活水平的提高，产品品种类别逐渐增多，现有 冻结装置已不能满足于速冻食品的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有工业化生产存在的不足，提供一种适用于多品种食品的 快速冷冻工艺。本专利技术能够对食品进行快速冻结，降低食品组织内部最大冰晶带的生成时 间，减轻食品组织结构受到的破坏，使得食品的品质、风味、营养得以更好的保留。 为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下： 一种食品的快速冷冻工艺，将食品浸入液氮中进行接触式冷冻。 优选的，所述在液氮中进行冷冻的时间为2-60S。 本专利技术提供了一种利用液氮对食品浸入式接触从而对食品进行快速冷冻的工艺， 尤其能减少食品达到冷冻储藏条件前的冻结时间，提高冻结效率。 当使用液氮进行食品速冻时，食品沉浸在盛装有液氮的容器中，食品表面大量放 热的同时在液氮内部产生气泡，可有效防止速冻过程中的食品粘黏。 优选的，所述食品浸入液氮之前或之后采用干冰进行冷冻。 本专利技术还引入了干冰与液氮结合进行冷冻，采用食品在常压下直接接触液氮、干 冰进行速冻的工作方式。冷冻过程中，只需控制食品速冻时间，不用控制其它参数，简单易 操作。 从空气中分离出的液态氮温度为-196°C，固态的二氧化碳即干冰温度 为-78. 5°C，升华后气体温度较目前工业上使用的_40°C冷风有很大优势，以上两种低温冷 媒介质的传热速度非常快，使得处理食品的数量大幅度提高。采用本专利技术工艺的生产量比 同样规模的机械式流态化冷冻装置能高出3~5倍。 即使采用结合冷冻的方式，也能将现有采用双螺旋冻结设备冻结食品的30分钟 以上用时减少到3~10分钟。 若在食品浸入液氮之前采用干冰进行预冷冻，预冷冻时间优选为l_4min。 若在食品浸入液氮之后采用干冰进行冷冻，在液氮中进行冷冻的时间为2_30s。 食品预冷冻的好处是可在食品表面形成冰膜，使食品定型，并使食品内部已冻区 域增大，定型后的食品增加了食品表面硬度，降低了食品破碎率，同时减少了液氮的损耗。 优选的，冷冻时先将食品预冷冻至零下KTC，然后再冷冻至零下18°C。 本专利技术引入分段式冷冻的工艺。食品冻制过程中，因为水转变成冰时，体积约膨胀 9%~10%，这会在食品中产生相当大的应力。同时速冻后的食品韧性降低，而这些应力会 导致食品破碎，尤其在高冷却速率情形下更易发生食品碎裂。采用分段式过渡处理方式，则 有效避免因为食品自身温度高含水量大且与冷媒介质温差大的情况下，食品在速冻后发生 的自身碎裂现象。 其中，采用干冰进行冷冻时，优选将食品以容器放置在干冰表层，用0-6m/S风速 使空气经干冰降温后对食品进行冷冻。 本专利技术特别适用于调理食品。 优选的，所述冷冻过程中回收挥发以及食品携带出来的液氮和/或二氧化碳并用 于速冻成品的包装。 本专利技术通过回收氮气、二氧化碳气体后直接按比例混合加入空气和速冻成品直接 封装包装，达到延长速冻食品货架期的目的。 本专利技术除提高食品冷冻速度和生产效率以外，更重要的是使食品的品质保持在最 佳的状态。 本专利技术中冻结食品核心达到-18°C耗时至少控制在3~15分钟内，如全部采用液 氮冷冻则时间更短，食品在冻结过程中通过最大冰晶生成带时所生成冰晶大小（以I. 5min 时的数据为例）在IOX20ym~20X20ym(直径X长度）间，而在目前工业化生产速 冻食品耗时在30分钟，被冻结食品组织内冰晶大小（以现有30min时的数据为例）在 50X100ym~100X100ym(直径X长度）。而冰晶粒径越小，对食品组织结构的破坏也 就越小。可见，本专利技术工艺对食品组织结构的破坏大大降低。 此外，食品组织在慢速冻结情况下，冰晶会在细胞外生成，食品组织外生成的冰晶 大小（以传统冷冻方式冷冻90min时的数据为例）在50X200ym~200X20ym(直径X 长度）间。冰晶在细胞外形成，即细胞处于富含冰的基质中。由于细胞外冰晶增多，细胞外 溶液浓度升高，细胞内外的渗透压差增大，细胞内的水分不断穿过细胞膜向外渗透，以致细 胞收缩，过分脱水；如果水的渗透率过高，细胞壁可能被撕裂和折损，从而在解冻过程中发 生渗水现象。而本专利技术食品冻结过程中通过最大冰晶生成带的时间非常快，因此对食品的 组织结构破坏也就很少，食品的品质、风味、营养自然得以更好地保存。 最后，由于水是食品生物化学变质的促进剂，故干燥食品比湿的食品要稳定得多， 因为任何存在于干燥食品的水具有低水分活度（aw)。食品速冻是以形成冰晶的方式从食品 基质中除去水分，虽然冰晶仍留在食品中，但与食品基质接触的余下的水会随溶质一起浓 缩，从而使食品水分活度（aw)降低。食品在冻结后（以现有-30°C、-40°C和-50°C时的数 据为例）的水分活度（aw)分别为0.746、0.679、0.616,食品冻结温度越低，其水分活度也逐 渐降低。而大多数微生物在水分活度低于0.7时便停止了活度。本专利技术速冻后的食品货架 期相对现有工业化速冻食品货架期延长。 综上，在速冻食品过程中消耗时间越少，通过最大冰晶生成带时间越短，生成冰晶 粒径越小，冻结温度越低，对食品组织结构的保存也就越完好，对组织破坏也就越小。本发 明在速冻食品生产效率和食品品质保存效果方面的优势是目前双螺旋冻结方式无法比拟 的。 冷冻食品是指以农产、畜禽、水产品等为主要原料，经前处理及配制加工后，采用 速冻工艺，并在冻结状态下（产品中心温度在-18°C及以下）进行储存、运输和销售的包装 食品。调理食品属于冷冻食品的范畴，冷冻食品现有五个大类：调理食品、畜肉产品、家禽产 品、水广品、果蔬广品。 其中调理食品可根据不同的分类标准有不同的分类方式。 根据最终产品分类，调理食品可分为： ①面米制品：适用于各种花色的炒饭、烩饭、炒面、烩面、配餐、粥类、米粉、匹萨饼 等广品； ②裹面制品：适用于冷冻裹面鱼虾、肉类、禽块、可乐饼、果蔬等产品； ③乳化肉制品：适用于冷冻畜禽肉制成的丸类、饼类、肠类等产品； ④鱼糜制品：适用于冷冻鱼、虾、蟹等丸类、糕类、肠类等产品； ⑤菜肴制当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种食品的快速冷冻工艺，其特征在于，将食品浸入液氮中进行接触式冷冻。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄忠民，艾志录，齐国强，潘治利，马静一，黄婉婧，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：河南;41