果蔬微波冷冻干燥脱水加工方法

摘要

本发明涉及一种果蔬微波冷冻干燥脱水加工方法，属于果蔬食品加工技术领域。该方法包括清洗、烫漂、预干、冻结、微波冻干、出仓步骤。本发明的方法适用于各种形态冻干产品，将沥水和冷却工序合二为一，无需烫漂后的冷却工序、不仅沥水、降温彻底，而且速度快。尤其是由于在脱除物料表面的同时，脱除了部分内部水分，避免了冻结过程中物料表面冰晶的形成，从而有利于加快微波冻干速度，并有效抑制了冻干初期的微波低压放电问题。

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷冻干燥脱水加工方法，尤其是一种果蔬微波冷冻干燥脱水加工方法，属于果蔬食品加工技术领域。

背景技术

微波冷冻干燥的全过程处于低温和基本无氧环境，且具有较强的杀菌作用，是生产高品质脱水食品最受欢迎的加工方法。但与传统热风干燥技术相比，对于高含水率的果蔬类食品，微波冻干往往需要很长的干燥时间，能耗大，运行成本高昂。因为通常果蔬、肉类等食品在冻干前，需要进行烫漂或蒸煮处理，之后需要配备相应设备进行冷却、离心沥水，而上述传统的冷却、沥水时间长，效率低、效果差。而且，微波冻干过程的低压放电问题较难防控，影响产品品质。因此，如何简化果蔬微波冷冻干燥加工工艺，缩短干燥时间，节省能耗，降低生产成本，是果蔬微波冷冻干燥急需解决的问题。

检索发现，公开号为CN1868321的中国专利中请公开了一种采用带介电内核来缩短果蔬粉微波冷冻干燥时间的方法，该方法将果蔬原料进行选取、常规预处理(清洗、去皮(核、蒂)、切片(丁、粒)、漂烫等)、打浆、酶解、介电内核形成处理、速冻、微波真空冷冻干燥、粉碎得果蔬粉。针对普通冷冻干燥周期太长，而微波冷冻干燥受水分结冰后介电常数太低的制约，采用对速冻前的浆状果蔬，植入高介电系数的纳米氧化钛陶瓷，并添加介电常数较高的氨基酸、糖或盐，形成带介电内核，然后进行微波真空冷冻干燥。该专利虽相比现有技术，能大幅度缩短微波真空冷冻干燥时间，且可有效控制有害微生物残留，但涉及的通过植入介电内核来缩短干燥时间的方法受冻干产品形态限制，只能适合于浆状果蔬原料，用来生产果蔬粉，对于块状果蔬原料不能实现工程化应用，所以无法用于冻干果蔬片的生产；果蔬经烫漂后温度很高，在打浆之前需快速降温以便尽可能保留营养成份，所以实施时要增加冷水浸冷设备。

此外，公开号为CN1927001的中国专利申请公开了一种山药真空微波冻干工艺，该工艺把经过速冻的山药片装入真空罐中抽真空，在真空度75-145Pa、温度-20℃～30℃条件下开启微波源，在电场强度140-220V/cm下进行冻干。进行冻干时，先在140-220V/cm下持续2.5～4小时，当物料内部水分已除去80％时，逐渐降低微波功率，再经1～1.5小时，物料内部水分降至5％以下时冻干结束。据介绍，该发明具有干燥时间短、干燥产品质量高的优点，加工出的山药片复水性好、口感佳，但存在以下缺点：物料经烫漂后，采用离心机沥干水分，山药片质构和外形会因高速离心作用而产生一定破坏，影响冻干产品外观，若采用自然沥水法，不仅沥水时间长，而且沥不净。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种可以简化冻干工艺过程、显著缩短脱水干燥时间、从而降低能耗和生产成本的果蔬冷冻干燥脱水加工方法。

为了达到以上目的，本发明的果蔬冷冻干燥脱水加工方法包括以下步骤：

步骤一、清洗——将待处理物料清洗干净后，根据需要将物料切片或切丁；

步骤二、烫漂——用85-95℃的热水烫漂切好的物料；

步骤三、预干——将烫漂后的物料放入真空冷却环境，环境压力控制在300～600pa，去除物料表面的水分和部分内部水分，并使物料温度由室温快速降低到-10±2℃；

步骤四、冻结——将预干后的物料冷冻至物料共晶点温度(即物料全部冻结时的温度)；

步骤五、微波冻干——环境压力控制在20～60pa，释放微波；

步骤六、出仓——待物料升温至40～50℃，取出后分拣物料，真空包装成品。

本发明的上述过程以步骤三的真空冷却预干燥取代了传统的沥水以及冷却工序，不仅显著缩短了脱水干燥时间，降低了能耗，简化了工艺过程，而且具有如下独特优点：

(1)在脱除部分水分、大大减轻后续微波冻干负荷的同时，丝毫不损坏物料的外观品质；而离心沥水难免使物料外形受到损坏。

(2)在脱除水分的同时，物料快速降温成冻结状，从而显著减轻了后续冻结的负荷，甚至可以替代冻结工序，直接进行冷冻干燥；而离心沥水前后需要冷却步骤。

(3)由于可以同时脱除物料表面以及部分内部水分，因此可以避免冻结过程中物料表面冰晶的形成，从而有利于加快微波冻干速度，并有效减轻冻干初期的微波低压放电问题；而离心沥水只能沥去物料表面水分，冻结过程中会出现表面冰晶，物料容易相互粘结成块，在微波冻干初期，水分向外迁移慢，微波能量难被物料吸收，微波低压放电问题严重，只能靠降低微波功率维持干燥，导致干燥时间长。

因此，上述本发明的方法适用于各种形态冻干产品，将沥水和冷却工序合二为—，无需烫漂后的冷却工序、不仅沥水、降温彻底，而且速度快。尤其是由于在脱除物料表面的同时，脱除了部分内部水分，避免了冻结过程中物料表面冰晶的形成，从而有利于加快微波冻干速度，并有效抑制了冻干初期的微波低压放电问题，取得了意想不到的有益效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明—个实施例的工艺流程示意图。

实施例一：胡萝卜片微波冷冻干燥脱水加工生产(参见图1)

1、清洗步骤

挑选表面光滑、粗短、大小一致的胡萝卜(湿基含水率90％左右)，切去头部5mm、尾部2～3cm，再用清水清洗。调节切片机，沿胡萝卜长度方向切圆片，切片厚度约5mm。

2、烫漂步骤

将切片后的胡萝卜立即用90℃热水烫漂1～2min，迅速捞出，装入网状塑料盘，均匀铺料，铺料厚度约为3cm，控水1min。

3、预干步骤(真空冷却脱水处理)

将烫漂后的物料放入微波冻干设备或真空冷却设备，对烫漂后的物料进行真空冷却。在烫漂处理前开启制冷机，待冷阱温度(即真空冷却环境温度)降到-40～-50℃后，将烫漂后的物料装入真空仓，开启真空泵，真空室压力控制在300～600pa(最好450pa)范围内，真空冷却脱水时间维持30min左右，使物料温度迅速降至-10℃左右，然后开仓将物料移入冷冻库冻结。

4、冻结步骤

冷库库温调至-35℃，将胡萝卜片冷冻至物料共晶点温度，即中心温度冻结至-25℃，保持1小时。

5、微波冻干步骤：

将冻结好的物料进行微波冷冻干燥，干燥仓压力控制在20～60pa(最好40pa)。微波冻干过程中，随着物料中冰的逐渐升华，被干物料状态和特性也在不断变化，因此此过程中微波功率并不是越高越好。在冻干初期，由于冻结物料的外层升华孔道尚未形成，内层冰升华迁移速度慢，若采用高功率微波，被干物料会因供热过足而导致产品融冰、塌陷、皱缩等问题，影响产品结构；在冻干后期，由于物料中冰很少，采用高功率微波加热，会导致物料局部温度过高，产生产品焦糊问题。为保证微波冻干产品品质，冻干过程中微波功率调节分为3个阶段：第一阶段0～2小时，微波功率密度为200±5w/kg(鲜物料)，物料中的冰由外而内逐渐升华，形成大量升华孔道，出现升华高峰；第二阶段2～5小时，微波功率密度为400±5w/kg(鲜物料)，物料中的冰快速升华，为主脱水阶段；第三阶段5～6小时，微波功率密度为150w±5/kg(鲜物料)，脱去后期少量的冰和部分结合水，脱水至湿基含水率5～6％。

6、出仓步骤(分拣与包装)

待物料温度升至40～50℃后出仓，挑拣出皱缩、焦糊物料，然后将成品真空包装。

实施例二：胡萝卜片微波冷冻干燥脱水加工生产(不冻结)

1、原料挑选、清洗与切片：

同实施例一中“步骤1”。

2、烫漂处理：

同实施例一中“步骤2”。

3、真空冷却脱水处理：

与实施例一相比，将真空冷却脱水时间由30min延长至50min，冷却脱水之后，紧接着使胡萝卜片冷冻至物料共晶点温度，即中心温度冻结至-25℃左右，其它条件类同。

4、微波冷冻干燥：

同实施例一中“步骤5”。

5、分拣与包装：

同实施例一中“步骤6”。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。