水产品真空冷冻干燥技术的研究与展望

水产品真空冷冻干燥技术的研究与展望

发表时间：2019-11-27T11:25:30.053Z 来源：《中国西部科技》2019年第23期作者：罗益民

[导读] 随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们对水产品品质有了更高的要求真空冷冻干燥技术具有速溶性好、脱水彻底、热能利用率高、保留食品色香味等特点，将其应用到水产品加工中无疑会带来新的经济活力，并且会凭借其"绿色、保舰方便"的优势，必将成为水产品加工业发展的主导方向。

罗益民

广州格拉索制冷设备有限公司

摘要：随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们对水产品品质有了更高的要求真空冷冻干燥技术具有速溶性好、脱水彻底、热能利用率高、保留食品色香味等特点，将其应用到水产品加工中无疑会带来新的经济活力，并且会凭借其"绿色、保舰方便"的优势，必将成为水产品加工业发展的主导方向。

关键词：水产品；空冷冻干燥技术；研究；展望

引言

近年来，虽然我国在水产品加工发展中取得了一定的进展，但相较于发达国家来说不论是发展程度还是发展速度都存在很大的差距，然而由于我国水产品产量高、种类多、品质优良、价格便宜，原料上的优势足以弥补加工技术上的劣势，因此在国际食品市场上我国冻干水产品的竞争力仍不可小觑。目前的研究主要集中在海参、扇贝等海珍品上，在其他水产品中研究较少。然而不仅海珍干制品可通过真空冷冻干燥技术提高其品质和档次，中低档水产品也可由此技术加工以增加附加值和销售渠道。本文对水产品真空冷冻干燥技术的研究现状进行综述，为以后冻干水产品的发展指明方向，也为日后的研究及应用奠定基矗

1真空冷冻干燥的特点

随着科学的发展，各种各样的脱水技术走进了我们的生活，如热风干燥、冷风干燥、喷雾干燥、真空冷冻干燥等，这些脱水技术各有其不同的特点。但是对于食品保鲜和保质期而言，真空冷冻干燥无疑是佼佼者。与传统的干燥技术相比，经真空冷冻干燥后所获得的物料有5个方面的优点。①保留食品的色、香、味。由于真空冷冻干燥过程是在温度低于物料共晶点，压力低于水的三相点压力以下所进行的干燥方法，相应的相平衡温度低，因此食品在干燥时的温度也很低，且处于高度缺氧状态。这种方法适用于极为热敏和极易氧化的食品干燥，可以保留新鲜食品的色、香、味和维生素C等营养物质。②骨架稳定，速溶性好。由于物料在升华脱水以前，内部水分已经冻结成冰晶，形成稳定的固体骨架，冻干过程中的物理形态、化学性质和生物性质基本不变，干燥后物料呈海绵状，无干缩现象，且冰晶升华后遗留下来的多孔结构使制品具有很理想的速溶性和快速复水性，食用时能很快地吸水还原成冻干前的新鲜状态，复水率可达90％以上。③避免表面硬化现象。由于物料中水分在预冻以后以冰晶的形态存在，原来溶于水中的无机盐之类的溶解物质被均匀地分配在物料之中。升华时，溶于水中的溶解物质就地析出，避免了一般干燥法中因物料内部水分向表面迁移，所携带的无机盐在表面析出而造成表面硬化现象。

④脱水彻底，易保存。真空冷冻干燥食品均采用真空包装或充氮包装，并避光保存，这种密封包装在常温下的贮存保质期可长达3年~5年甚至更长。与速冻食品不同，其运输及销售过程中不需低温保藏，节约了大量费用。此外，干品脱水彻底，一般含水率为2%~5%，质量轻，便于长途运输。⑤热能利用率高。因物料处于冻结状态，温度很低，对供热的热源温度要求不高，采用常温或温度稍高的加热剂即可满足要求。整个干燥室往往不需绝热，也不会有很多的热损失，热能利用经济。

2水产品真空冷冻干燥技术研究现状

2.1预冻工艺参数对冻干水产品的影响

预冻温度的确定是进行真空冷冻干燥的首要工作，也对冻干产品的品质产生重要影响。物料预冻温度设置过低会使冻结所需时间相应延长，不仅增加能耗，还降低了冻干效率；而设置过高，物料并没有完全冻结，干燥时这部分未冻结的水分发生气化而不是升华，在抽真空时，水分气化会使物料发生沸腾和起泡，造成产品形态收缩、变形等。物料的预冻温度一般确定为共晶点以下5~10°C，共晶点温度是指物料完全冻结不存在液体水分时的温度，对共晶点的测定方法较多，如电阻检测法、差示扫描量热法(DSC法)，并且电阻检测法更为方便可行，应用此法的较多。苏秀榕等采用电阻法测得水发刺参的共晶点为-15°C。预冻的速率对干制品的品质起着举足轻重的作用，速率过快，虽然原料体内形成的冰晶小，细胞结构不会被破坏，但由于形成的空隙小，不利于水蒸气的排除，而且复水时水分也难以渗入，造成速率降低。然而慢速冻结形成冰晶大，使得升华后组织孔隙较大，虽然会加速水蒸气排除并且干制品复水加快，但大冰晶会挤压破坏鱼肉的组织细胞，造成复水后的水产品汁液流失严重，品质下降。

2.2设备投资较大

大规模生产冻干食品仅靠冻干机本身的冻结设备无法实现，必须用单独的冷冻设备或库房对食品进行预冻，然后直接移入真空干燥机中脱水即可，且国产冻干机价格一般在150万元/台之上，进口设备价格一般为国产设备的4倍。然而投资者可以利用一些停产企业的厂房设备，添加部分真空干燥设备，即可生产真空冻干食品，从而大大降低一次性设备投资。

2.3冻干时间点较难确定

果蔬类产品在采摘后一段时间内品质变化不大,而水产品尤其是海产品,捕捞后成活率很低。鱼类死后会发生僵直和软化等一系列变化,僵直期的鱼肉会失去弹性,而软化后的鱼肉很快就会腐败变质。因此,选择水产品死后合适的时间点进行冻干显得尤为关键,这将直接影响鱼肉的新鲜度,消化率、口感和营养价值。而不同水产品有着自身不同的僵直和软化速度,所以冻干时间点的确定相对较难。

3展望

冻干水产品具有重量轻、体积孝易贮藏流通的特点，且能较好地保持产品的品质，目前在海参、对虾和贝类中已有应用，随着人们生活水平的提高和对高品质水产品的需求，其开发应用将是今后的重要研究方向，特别是当前海水、淡水鱼类养殖产量急增，除了冷冻加工之外，需要开发更多高品质易贮藏流通的水产加工品，但水产品通常是采用热风或自然晒干，所以品质难以保证，干制加工新技术的发展势在必行。随着冻干技术的发展，虽然有不少学者研究了水产品冻干后的风味，但冻干制品味道单调、加工成本高、生产不连续等问题并没有得到解决。通过改变原料的各方面特性使其达到更适合真空冷冻干燥的状态，可利用新型的生物技术方法改变水产品中水分的分布情况、冰晶结构状态或蛋白质的存在状态等来促进冻干过程的进行，加快冻干速率，降低能耗。对原料进行一定的预调理，赋予食品原料独