蔬菜的加工流程

蔬菜的流态化速冻流程

摘要：

食品冻藏是利用低温保藏食品的过程。在此过程中，食品都要经过从非冻结态到冻结态转变的冻结过程。虽然这一转变过程与其后续的保持冻结状态的低温储藏、运输、销售过程比起来，只占了很短的时间，但对该冻制品品质的影响极为重要。长期的研究与实践证明，对于多数新鲜食品来说，快速冻结比缓慢冻结可以保证得到品质更为优良的制品。

食品的流态化技术是目前实现食品单体速冻的理想方法，其主要适用于快速冻结颗粒状、片状和块状等的食品，由于冻结速度快，得到的产品具有质量好、包装和食用方便等优点。

关键词：

1.流态化的方法及原理

1.1速冻方法：

流态化速冻是在一定流速的冷空气作用下，使食品在流态化操作条件下得到快速冻结的一种冻结方法。流态化是固体颗粒在流体的作用下，变成具有一定流动性的形态。由于食品处于流态化状态，因此，冻结过程中时，食品彼此间彼此在作相对运动。食品流态化速冻的前提有两个：一是作为冷却介质的冷空气在流经被冻结食品时必须具有足够的流速，并且必须是从下而上通过食品；二是单个食品的体积不能太大。因此，食品流态化速冻装置中，进入食品层的冷空气流都是自下而上的，而单个体积较大的食品，在冻结前，要切成块或片。

1.2原理：

固体力学将团体颗粒与气体介质并存的流动过程称为气固两相流体的流动过程。食品液态化冻结过程中，颗粒状、片状、块状等食品与冷气流间的流动过程表现出的正是气固两相流体的流动过程。根据流体的流动特点，气固两相流体的流动有3种状态：固定床阶段、流化床阶段和气流输送阶段。

（1）固定床阶段：当气流以较低的相对速度通过物料层时，固体颗粒的相对位置发生了变化。在这一阶段，气流通过床层所发生的压力降与空塔气流流速在对数坐标上成线性关系。当空气流速增大时，会使固体颗粒的位置略有调整，床层略有膨胀、变松，空隙率稍有增大，但固体颗粒仍保持紧密接触，此阶段为固定床阶段。

（2）流化床阶段：当气固间相对速度达到一定数值时床层不再维持固定状态，固体颗粒的相对位置发生明显变化。固体颗粒在床层中时上时下作不规则沸腾状运动，并且具有与流体同样的流动性，成为流态化状态。在颗粒特性、床层几何尺寸和气流速度一定时，流态化系统具有确定的性质，如密度、热传导系数、黏度等。这种流态化状态可以在一定的气体流速范围内维持，床层的高度和空隙率会随着气流速度的提高，而床层上下间的压力降基本维持不变，此阶段为流化床阶段。

（3）气流输送阶段：在流化床流动的基础上，再进一步提高流动速度，则床层不能保持流态化状态，固体颗粒悬浮在气流中，随着气流运动，这种阶段成为气流输送阶段。

上诉气固两相流体的3中运动形式，在食品流态化冻结过程中只存在固定床和流态化床阶段，不希望出现气流输送。

2.蔬菜流态化速冻产品生产的工艺流程

原料采摘→运输→原料处理→预处理→预冷却→（滤水）

↓

冻藏←定量包装←单体快速冻结←布料

2.1原料采摘：

原料的质量是决定速冻产品质量的重要因素。一般要求原料品种优良、成熟度适宜、鲜嫩、规格整齐、无病虫害、无农药和微生物污染、无斑疤、无采摘机械损伤，并要求不浸水、扎捆和重叠挤压等。采摘后应立即运往加工地点。

2.2运输：

鲜嫩的蔬菜在运输中要避免剧烈颠簸、防止日光长时间暴晒。

2.3原料处理：

原料处理主要内容包括：

①对蔬菜进行挑选，除去畸形、带伤、有病虫害、成熟过度或不成熟的原料。

②将蔬菜按大小或成熟度等规格进行分级处理。

③蔬菜清洗：清洗时必须把蔬菜表面的异物洗掉，必要时逐个冲洗。

2.4预处理：

（1）浸泡：对蔬菜进行浸泡处理，浸泡液为盐水，目的是给蔬菜护色。

（2）灭酶：用蒸汽进行漂烫，目的是灭酶。酶的种类有很多，影响速冻的酶主要有过氧化酶、过氧化氢酶和抗坏血酸氧化酶等，这些酶一般在70~100℃或—40℃以下才失去活性。低温消除酶的活力具有一定的困难，所以要用热水或蒸汽进行漂烫处理。漂烫不仅可以消除全部和大部分酶的活性，而且可以排除组织内的气体、部分水分，消灭黏附在蔬菜表面的虫卵和微生物。

2.5预冷却：

（1）原因：

①在漂烫过程中蔬菜温度升高，会因余热的作用导致物料过热，改变颜色或使微生物重新污染，因此漂烫后要尽快对其进行冷却处理。

②冷却将蔬菜的温度降到较低的温度进料，可以减轻速冻设备的负荷。

（2）方法：

预冷却的方法有很多，冷水冷却、冲淋、喷雾冷却、冰水冷却、空气冷却、冷水喷淋和空气混合冷却等。

蔬菜采用冰水冲淋预冷却，这个冷却方法比空气冷却要快得多。用自来水或符合要求的地下水喷淋冷却，冷却槽内的水温一般应低于5℃，但不能达到结冰状态，这样蔬菜冷却后一般在10℃以下。

2.6滤水：

（1）原因：

用水冷却后的蔬菜必须进行滤水，以避免残留的水带进包装或流化床内，从而影响产品外观质量。

（2）方法：

用机械滤水，晾干时间以10~15min为宜。机械滤水有离心式滤水机和振动式滤水机两种，采用离心式滤水机滤水不能选择转速过高的离心机，或滤水时间也不能过长，以避免将原料组织内的水分甩出；采用振动滤水机滤水时倒入的物料应均匀。

2.7布料：

滤水后的蔬菜由提升机输送到振动布料机。布料机的质量对于实现流态化均匀冻结和提高蔬菜的冻结质量具有很重要的作用。布料质量不好会造成物料堆积或空床，出现沟流现象，影响冻结能力和制品质量。

2.8单体快速冻结：

经过前处理的蔬菜应尽快送入冻结室冻结，时间拖延越长其新鲜度下降越多，冻结产品的质量越差。

冻结过程分为快速冷却、表层冷却和深部冻结3个阶段。物料通过每一个区域必须保证相应的冻结温度、风速，以确保一定的冻结时间和冻品质量。冻结时间与物料的初始温度、冻结温度以及物料的大小等因素有关，应加以严格控制。蔬菜初始温度为10℃，平均冻结温度—30℃，冻结时间大约10min 。

（1） 快速冷却：快速冷却过程对蔬菜流态化冻结具有十分重要的意义，冷却速度越快，

冻结时间越短。冷却时间的计算可依据式（2-1）计算

Tr

T Tr T B A C Z L --+=0lg )(0αλδδλρ （2-1） 式中 Z L ——冷却时间，s ；

C ——比热容，J/（kg •K ）；

0ρ——食品密度，kg/m 3；

λ——食品导热系数，W/（m •K ）；

δ——食品厚度（直径），m ；

α——食品放热系数，W/（m 2•K ）

； T 0——食品初始温度，K ；

T ——冷却后食品表层温度，K ；

Tr ——空气温度，K ；

A 、

B ——食品形状系数，A=49，B=37。

（2） 表层冻结：食品在快速冷却后表层即被迅速冻结，其目的在于防止颗粒间或颗粒与

筛网间的黏结，这是两区段冻结工艺中的重要一环。表层形成冻壳的食品颗粒由于相互碰撞时，彼此会脱离而呈散粒状，因此表层冻结速度越快，越是有利于提高冻结质量。表层冻结时间计算式，如式（2-2）

)]323(63[13222213

22

11

r r r r r r r t q Z B λλαλα-+-+∆=）（ （2-2）

式中 Z B ——表层冻结时间，s ；

q ——食品冻结潜热，J/kg ；

t ∆——食品与空气间的温差，℃，t ∆=t p -t ；

t p ——食品冰点温度，℃；

t ——空气温度，℃；

α——食品表面放热系数，W/（m 2•K ）；

λ——冻结表层的导热系数，W/（m •K ）；

r 1——食品的半径，m ；

r 2——食品未冻结部分的半径，m ，r 2=r 1-δ；

δ——表层冻结层厚度，m ，表层冻结层厚度一般按1~2mm 计算。

（3） 深层冻结：所谓深层冻结即从表面冻结后将食品进一步冻结到中心温度为储藏温度

（—18）的冻结过程。此过程的冻结时间一般比快速冷却时间与表层冻结时间之和长2~3倍，其计算式为(2-3)

)(2

0λαρRX PX t i Z S +∆∆= (2-3)

式中 Z S ——食品深层冻结时间，s ；

i ∆——食品初终温时的焓差，J/kg ；