高压电场与真空冷冻联合干燥海参方法及其效用分析

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)大连海洋大学理学院 作者:白亚乡

  为了提高海参的干燥质量,利用高压电场和真空冷冻对海参进行了2 种不同时段的联合干燥试验,即海参分别先进行3 h 和5 h 的高压电场干燥,然后再进行真空冷冻干燥,并与单纯高压电场及单纯真空冷冻干燥就干燥时间、电能消耗以及干燥后产品的质构、复水率、收缩率、蛋白质和酸性粘多糖含量等品质指标进行了比较。研究结果表明,较之单纯真空冷冻干燥,两种联合干燥用时更少,能耗更低,3 h 和5 h 联合干燥分别节能19.5%和32.6%。与单纯高压电场干燥相比,联合干燥的海参质量得到了显著提高,所干燥的海参收缩率和硬度更小,复水率和蛋白质含量更高,感官品质更好。

  引言

  海参是深受消费者喜爱的海产品。干燥脱水是海参加工的重要手段之一。已有文献报道的海参制方法主要有热风对流干燥、“高温挂盐”和真空冷冻干燥。热风干燥存在干燥能耗高,产品品质差等缺点;“高温挂盐”作为海参的传统干制方法之一,缺点主要表现为加工工艺粗糙、复杂,干燥时间长,卫生状况差,产品有效成分损失严重。真空冷冻干燥技术是在低温和真空条件下对预先冻结的产品进行脱水干燥的一项高新技术。由于是在低温和真空条件下进行的脱水操作,对产品中热敏性的物质和易氧化、易挥发性成分损害很少,因而该技术能很好地保持产品的营养成份,而且应用该技术所得产品复水简便、快捷。但是该方法缺点是加工时间很长,且能耗非常高,因而大大制约了其在海参加工领域的大面积推广使用。

  高压电场干燥技术是20 世纪90 年代新兴的一项干燥技术,近年来该技术已被越来越多地应用于食品加工领域,并取得了较好的干燥效果。同传统的干燥技术相比,该技术的一个最大优点是节约能源,同时该技术还具有设备造价低、被干燥物料不升温、能够保存物料的营养成分和有效成分等优点。但其不足之处是其干燥速度在干燥后期相对较慢,产品的品质也不如冻干产品。联合干燥是综合了两种不同的干燥方法各自优点的一项新技术,近年来得到了越来越多的应用。

  例如,颜伟强等利用微波和真空冷冻联合方式干燥胡萝卜片,干燥产品的复水率和维生素C含量明显高于单纯微波干燥。为了克服单纯真空冷冻干燥和高压电场干燥海参所存在的不足,充分发挥二者各自优势,本文通过采用不同联合时段(分别高压电场3 h 和5 h 干燥后再进行真空冷冻干燥)的高压电场与真空冷冻干燥技术进行联合干燥海参的试验,同时测定干燥时间、干燥能耗和海参干品的收缩率、复水率、质构、蛋白质和酸性粘多糖含量等感官品质指标,并与单独采用真空冷冻干燥和单独采用高压电场干燥的海参干品进行对比,为提高海参干制品的品质以及干燥效率探索新途径。

  1、材料与方法

  1.1、试验装置

  试验所采用的装置为:电子天平(上海民桥精密科学仪器有限公司);TMS-PRO 质构仪(美国FTC 公司制造);FD-1 型冷冻干燥机(西安德派生物科技有限公司);高压电源(大连电源技术有限公司);青岛海尔电冰箱;紫外可见分光光度计;电热恒温水浴锅;定氮蒸馏装置;电功率表;通风柜;消化炉;湘仪离心仪;以及自行设计高压电场干燥装置,其示意图如图1 所示,该装置主要包括:垂直安装的多点针状上电极(25根缝衣针,针尖直径0.002 cm,针间距均为9 cm),水平金属板型下电极(接地),上下电极的间距为9cm。与上电极相连的高压发生装置及控制系统。

  1.2、试验材料

  本试验所用海参为本地生产的鲜活刺参,参长(200±35) mm,试验前,先将它们放养于海水中24 h,令其吐出泥沙,然后,取出并用剪刀在其下部距肛门约1/4 体长位置处剪开一个长约50 mm 的口,除去海参内脏,并将内腔用清水清洗干净。放入100 ℃的清水中进行热处理,处理时长20 min,最后捞出置于0 ℃冰箱中存储待用。

  4、结论

  1)同单纯的高压电场干燥相比,联合干燥能够显著提高海参干品质量,所干燥的海参具有更小的收缩率,更低的硬度,更高的复水率和蛋白质含量,部分品质指标接近于真空冷冻干燥产品。

  2)同单纯的真空冷冻干燥相比,应用联合干燥能够不同程度地缩短海参干燥时间,降低干燥耗能,联合干燥3 h 和5 h 分别节电19.5%和32.6%。

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