一种低频超声波改善速冻果蔬解冻品质的方法技术

一种低频超声波改善速冻果蔬解冻品质的方法，属于果蔬食品加工技术领域。本发明专利技术为速冻果蔬的速冻过程中采用超声波辅助冻结，过程为：将果蔬原料进行选取、清洗、切割、漂烫灭酶、冷却、冷冻和超声波辅助冻结、包装。本发明专利技术采用了在果蔬浸渍冻结过程中结合超声波处理的工艺，改善了速冻果蔬解冻品质，具有缩短冷冻时间，保持初始形状好、运行成本低等特点。

【技术实现步骤摘要】

一种低频超声波改善速冻果蔬解冻品质的方法.，属于果蔬食品加工
，涉及果蔬速冻加工和超声波技术。
技术介绍
食品冷冻保存是一种高效的食品保存方法，它既能保持食品的高质量，又不会使食品受到污染，在国内外得到广泛的应用。但是，如何有效地使食品冻结，使食品在经历冻结和解冻后仍能保持较高的品质，这一直是人们广泛关注的主要课题之一。冷冻果蔬食品的品质受冷冻技术的限制，冷冻速率和最终冷冻温度并不能使果蔬食品品质达到最优化。在冷冻过程中冰的比热容较水大(约9％)，因此冻结时将产生巨大的冷冻应力导致冻品组织不可逆变性变质和破坏。由于热阻的存在，冷冻过程需要经历较长的时间，主要是通过最大冰晶形成区即0℃～-5℃的时间过长，为冰晶长为较大冰粒提供条件。靠外界移走凝固潜热的冻结过程不可能瞬间完成、生成的冰晶分布不均匀，冰晶粒也较大，故冻结品质量仍无根本好转。再加上由于果蔬含水率较一般冷冻食品高，在普通速冻降温过程中冰晶生成量多，冰晶体过大，细胞质壁分离，组织结构破坏严重。在解冻时汁液流失较多，多种酶体系激活，易出现褐变、黄化现象。低频高能超声波用于食品的冻结过程，可以明显的提高食品的冻结品质和冻结速率。将超声波技术结合食品的冻结工艺，由于超声波的物理效应(空穴效应)不仅促进晶核形成，超声波空穴效应产生的微气泡可以作为水的非均相成核的晶核，改变了食品中的水的成核温度；促进冰晶快速成核；降低食品的过冷度。这种成核技术与其他成核技术相比作用更直接，无需与样品接触，不会污染样品等优点。低频高能超声波对于较大的冰晶体还有破碎的作用；而且空穴效应产生的微气化作用、及超声波在液体媒介中引起的涡流，强烈的搅动都可以加速速冻食品的传质、传热，致使食品冻结速度加快，形成的冰晶就尺寸小、分布均匀，对植物细胞的损伤就小，可以获得更好的冻品品质。可见它不仅实现了快速冻结而且有效地提高了冻品质量，实现了真正的“速冻”。超声波在食品工业中主要有以下三方面的应用：一是对食品进行无损检测；二是利用超声波辅助萃取，超声波清洗，超声波促进食品加工，如超声波促进-->生物化学反应历程等；三是利用超声波破坏处理对象的组织和结构，如体系的均匀化，杀菌灭酶等处理。周如金等采用频率25kHz、功率300W的超声波强化提取核桃仁油，具有时间短，温度低，品质好的特点。华南理工大学天然溶液研究室声化学研究组进行了超声破壁技术方面的研究，实验结果表明，此法与其他现有方法比较，其时间短，操作简单，破壁率提高了30％以上。Riera E等对超声强化超临界CO2流体从杏仁颗粒中萃取油脂进行了研究。结果显示，超临界CO2中附加超声与没有附加超声相比，在相同的萃取率下，杏仁油的萃取时间缩短了30％；而在相同的萃取时间内，萃取率提高了20％。Acton和Morris(W.O.99/20420，USA Patent)在1992年采用25kHz的脉冲超声波对冷冻的蔗糖溶液作用每10min作用30s，观测到在固液界面的枝状冰晶前沿破碎，并且小冰晶体分散到未冻结液体之间，作为晶核。冰晶体的破碎，使蔗糖溶液中的冰晶体的尺寸变小。冰晶的直径大于等于50mm的只占32％，而未结合超声波处理的冷冻结晶却为77％。Bing Li和Da-Wen Sun在2003采用25KHz、功率15.85W的超声波结合浸渍冷冻技术冷冻马铃薯条(该功率是经过超声波换能器的实际电功率换算为超声波在媒介传播的实际作用功率)。冷冻时间与普通浸渍冷冻相比较有了显著的缩短。从马铃薯条的冷冻切片观察，冰晶的大小、分布都减小了细胞的机械损伤。MariaPatrick a等人在2004年利用超声波辅助橄榄油结晶，缩短了结晶时间，改善了橄榄油的结晶品质。但是一些原料比如脂肪，非常容易变味。尤其是超声波引入后。超声波的空穴效应容易产生自由基，而不饱和性脂肪或油脂在这种情况下极易被氧化，发生变质。低频超声波辅助冷冻技术，其频率应用范围20-25kHz。低频超声波与现有的制冷设备结合，使超声波可以辅助各种冷冻方式。超声波辅助冷冻的形式主要可以分为两类：一类是直接作用，比如与浸渍冷冻方式结合。与制冷设备的结合可以是超声波探头直接与载冷剂作用或者是超声波换能器置于浸渍冷冻的不锈钢外槽壁上。另一类是超声波与鼓风冷冻器等制冷设备结合，通过空气传播。后者的超声波效果要低于前者这种结合方式。超声波辅助冷冻技术主要是适用于低脂肪原料比如果蔬原料和蔗糖、味精等结晶溶液，改善冷冻果蔬食品的综合品质，即解冻后的果蔬能最大限度保留营养成分，减少汁液的流失，缩短了蔗糖等溶液的结晶时间，及得到期望的晶形，以及提高结晶后的致密性，并且减少了其他种类晶种的添加。由于超声波属于物理作用，所以较其他晶种在微生物的控制方面有一定的优势；更环保、健康。本专利技术采用低频超声波结合浸渍冷冻方法速冻，超声波直接作用在载冷剂上，超声波空穴效应的促进作用更显著；且对浸渍冷冻方式中载冷剂的传热、传质效率提高明显。-->
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种低频超声波改善速冻果蔬解冻品质的方法，采用浸渍冷冻与超声波相结合的速冻果蔬加工方法，可用于各类果蔬的速冻加工。技术解决方案：一种低频超声波改善速冻果蔬解冻品质的方法，速冻果蔬的速冻过程采用超声波辅助冻结，过程为：将果蔬原料进行选取、清洗、切割、漂烫灭酶、冷却、冷冻和超声波辅助冻结、包装；冷冻和超声波辅助冻结：采用温度为-20℃的载冷剂作为冷冻介质，进行浸渍冷冻处理，果蔬原料与载冷剂的质量/体积比例为1∶30～1∶40，在果蔬食品的中心温度降至0℃以下时，采用超声波辅助冻结，条件为：超声波频率20-24KHz，功率40-80w，超声波脉冲模式为40％～60％，即超声波作用的时间占全程时间的百分数，全程时间0.8～1min；所用载冷剂为50％的乙二醇水溶液；载冷剂温度-20℃、反应的料液比为1∶10。冷却系统主要是鼓风速冻机，速冻装置内采用风扇强制对流，可以实现箱内的温度恒定或实现程序降温、升温。微波解冻后样品的自由液滴比例为3％-5％。速冻果蔬产品包装在低于-5℃的低温环境下快速包装。超声波的热效应也是不可忽视的问题，超声波功率、超声波作用时间和超声波脉冲模式与超声波产生的热效应呈正比的；超声波频率与超声波的热效应呈反比。因此超声波辅助浸渍冻结的超声波工艺参数要合理选择。本专利技术的有益效果：本专利技术采用了在果蔬浸渍冻结过程中结合超声波处理的工艺，改善了速冻果蔬解冻品质，具有缩短冷冻时间，保持初始形状好、运行成本低等特点。超声波辅助浸渍冷冻法，最大限度的提高了速冻果蔬的冷冻速率、还能起到节能的目的。克服了现有普通冷冻技术冷冻时间长或能耗大的弊病。此法具有速冻效果好、作用时间短、速冻食品品质良好及运行成本低的特点。综合而论，与
技术介绍
相比，本专利技术通过超声波技术辅助冷冻技术降低原料冷冻时间，从而提高冻结果蔬食品综合品质。解冻后自由液滴(冷冻样品的持水能力)应在5％以下。相对于对照样(不施加超声波的普通浸渍冷冻样，营养成分维生素C的质量分数提高接近两倍。VC和叶绿素的保存率都在85％以上。果蔬的硬度是其新鲜果蔬的80％以上。具体实施方式实施例1：超声波辅助浸渍冷冻毛豆的方法毛豆仁40g首先经过挑选、清洗、漂烫灭酶(100℃，1分钟)，然后冰水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低频超声波改善速冻果蔬解冻品质的方法，其特征是速冻果蔬的速冻过程采用超声波辅助冻结，过程为：将果蔬原料进行选取、清洗、切割、漂烫灭酶、冷却、冷冻和超声波辅助冻结、包装；　　　　冷冻和超声波辅助冻结：采用温度为－２０℃的载冷剂作为冷冻介质，进行浸渍冷冻处理，果蔬原料与载冷剂的质量／体积比例为１∶３０～１∶４０，在果蔬食品的中心温度降至０℃以下时，采用超声波辅助冻结，条件为：超声波频率２０－２４ＫＨｚ，功率４０－８０ｗ，超声波脉冲模式为４０％～６０％，全程时间０．８～１ｍｉｎ；所用载冷剂为５０％的乙二醇水溶液；微波解冻后样品的自由液滴比例为３％－５％。

【技术特征摘要】
1.一种低频超声波改善速冻果蔬解冻品质的方法，其特征是速冻果蔬的速冻过程采用超声波辅助冻结，过程为：将果蔬原料进行选取、清洗、切割、漂烫灭酶、冷却、冷冻和超声波辅助冻结、包装；冷冻和超声波辅助冻结：采用温度为-20℃的载冷剂作为冷冻介质，进行浸渍冷冻处理，果蔬原料与载冷剂的质量/体积比例为1∶30～1∶40，在果蔬食品...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙金才，张慜，许韩山，卢利群，陈移平，陈龙海，
申请(专利权)人：海通食品集团股份有限公司，江南大学，
类型：发明
国别省市：33[]