一種提高速凍調理果蔬品質的玻璃化貯藏方法

2023-07-02 03:23:41 1

專利名稱：一種提高速凍調理果蔬品質的玻璃化貯藏方法
技術領域：
一種提高速凍調理果蔬品質的玻璃化貯藏方法，本發明屬於果蔬保鮮貯藏的技術領域，涉及果蔬的冷凍貯藏。
背景技術：
冷凍貯藏(凍藏)技術是指採用慢凍或速凍的方式使物料的溫度降低到規定的溫度，然後再在-18℃或-28℃的條件下進行貯藏。採用冷凍貯藏的食品物料，由於其溫度低，因而可以延長產品的保質期。正因為這個原因，冷凍貯藏在食品加工中廣泛應用，冷凍食品業也得到了快速發展，食品冷藏的專利也越來越多，如毛友昌等人發明的鮮益母草的保鮮方法(專利申請號03118829.X)就是利用冷藏的方法來延長鮮益母草的貯藏期；鄧西民等人發明的一種鮮棗冷凍貯藏方法(專利號98102227.8)也是通過冷藏的方法來延長鮮棗的貯藏期。
冷凍貯藏雖然可以延長產品的貨架期，提高產品的貯藏穩定性，但是由於冰晶體的存在和不斷成長，普通冷凍食品在冷凍貯藏過程中會出現各種質量問題，如產品的顏色變化(如酶促褐變、褪綠等)、組織坍塌、汁液流失導致營養成分損失、乾耗等，水分含量很高的冷凍果蔬尤為嚴重。從而大大影響了產品的質構、外觀以及營養等，降低了產品的商業價值。
冷凍食品形成冰晶主要取決於兩個過程即降溫過程和貯藏過程。在慢凍過程中，細胞外的水分首先結晶，造成細胞外溶液濃度增大，細胞內的水分則不斷滲透到細胞外並繼續凝固，最後在細胞外空間形成較大的冰晶。細胞受冰晶擠壓產生變形或破裂，破壞了食品的組織結構，解凍後汁液流失多，不能保持食品原有的外觀和鮮度，質量明顯下降。
針對慢速凍結引起的冰晶體過大的問題，通常採用速凍的方法來解決，如劉志光申請的速凍山楂食品的加工方法(專利申請號為98110541.6)就是採用速凍的方法來解決山楂保鮮的問題。由於在快速的凍結過程中，速凍能以最短的時間通過最大結晶區，在食品組織中形成均勻分布的細小冰晶，對組織結構破壞程度大大降低，解凍後的食品基本能保持原有的色、香、味。宋應祿也就紅棗速凍保鮮工藝申請了專利(專利申請號為97108696.6)，利用該專利中的速凍保鮮工藝可以延長紅棗的保鮮期。但單純速凍並不能解決後續貯藏過程中冰晶體長大的問題。
冷凍調理食品是以水產品、農產品或畜產品為主要原料，經調製加工，並急速冷凍保持凍結狀態的冷凍食品，其中冷凍調理果蔬因其具有營養、保健等功能成為發展最快的一類調理食品(呂榮欣，冷凍調理食品發展概況與趨勢，製冷，1995，430-34)。冷凍調理食品有兩個特點其一它也屬於冷凍食品範疇，因而在加工和貯藏過程中同樣存在冷凍食品的問題；另一方面，冷凍調理食品到了消費者的手後只需經簡單加工就可以食用，對產品的要求更高，因而更要採取有效的保質方法。目前，對於冷凍調理果蔬食品貯藏方法研究的文獻報導還不多，國內還未見相關的專利申請。
冷凍食品的玻璃化貯藏是指冷凍食品實現玻璃化並在其玻璃化轉變溫度以下貯藏的一種方法。美國Levince和Slade提出的食品聚合物科學理論認為食品物料在玻璃態下保存，造成食品品質變化的一切受擴散控制的反應速率均十分緩慢，甚至不會發生。因此食品採用玻璃化保藏，可以最大限度地保持其原有的色、香、味、形以及營養成分。
目前對冷凍新鮮食品的玻璃化保藏方法的研究較多，如華澤釗等人(草莓凍結玻璃化保存的試驗研究.上海理工大學學報，1999，21(2)180-183)研究了鮮草莓的凍結玻璃化保存，結果表明貯藏於玻璃態的草莓質量明顯優於貯藏在一般商用溫度下的草莓質量，田國慶(水產品的冷凍玻璃化保存.浙江樹人大學學報，2002，2(6)66-70)也研究了水產品應用冷凍玻璃化保存的問題及應用展望。宋立華等人(低溫速凍實現肉品部分玻璃化工藝探討.上海交通大學學報(農業科學版)，2002，20(3)244-247)研究了低溫速凍實現肉品部分玻璃化的工藝。但新鮮食品由於其水分含量高，一方面造成食品物料的玻璃化轉變溫度很低，通常情況下很難達到；另一方面，由於大量的水存在，使得在冷凍過程中很難實現物料完全或大部分玻璃化，因而產品質量還不能得到最大的保持。調理食品由於在冷凍之前經過了真空滲透脫水處理，脫除了一大部分水，一方面可以提高物料的玻璃化轉變溫度，另一方面在快速冷凍過程中更容易達到玻璃化，對物料的質量能夠得到更大程度的維持。但目前還未見到調理果蔬的玻璃化貯藏方面的詳細報導。

發明內容
本發明的目的是提供一種速凍調理果蔬貯藏的方法，涉及果蔬貯藏加工，可用於各類速凍果蔬的貯藏。
技術解決方案速凍調理果蔬玻璃化貯藏方法主要過程包括1)將蔬菜、水果等原料先進行選取、洗滌、去皮(核)、切片/塊。2)將切好的片進行漂燙處理(100℃，15s)、冷卻。3)將冷卻好的原料進行調理(如進行真空滲透、其它處理)。4)測量該原料的玻璃化轉變溫度。5)將調理好的原料再進行快速冷凍，使原料溫度迅速降到所需溫度，然後進行包裝。6)將冷凍好的原料放在冷凍櫃中進行冷藏(冷凍櫃的溫度應為物料玻璃化轉變溫度以下)。
實現冷凍食品玻璃化貯藏的關鍵就是測定食品物料的玻璃化轉變溫度，目前測量玻璃化轉變溫度的方法主要利用DSC、NMR和DMA等多種熱的、機械的、力的、電的分析儀器。本發明中測定食品物料的玻璃化轉變溫度採用DSC-7儀器，並在測量過程中採用退火處理。影響玻璃化轉變溫度的因素有很多，其中最主要的影響因素就是食品物料的水分含量或水分活度。水分含量小於20％的食品物料，其玻璃化轉變溫度一般＞0℃，水分含量大於20％的食品物料，其玻璃化轉變溫度一般＜0℃。其次加工工藝也對玻璃化轉變溫度有影響，如冷卻速率不同也會影響產品的玻璃化轉變溫度。另外測量過程中採用的測定條件對玻璃化轉變溫度也有影響，本發明的玻璃化轉變溫度的測定採用的測定條件為1)溫度由30.00℃降到-50.00℃，降溫速率為20.00℃/min；2)從-50.00℃升到30.00℃，升溫速率為20.00℃/min；3)由30.00℃到-35.00℃，降溫速率為20.00℃/min；4)在-35.00℃下保溫10min；5)從-35.00℃降到-50.00℃，降溫速率為5.00℃/min；6)由-50.00℃到30.00℃，升溫速率為5.00℃/min。本發明中測定的物料玻璃化轉變溫度為-35℃左右。
一般果蔬因水分含量都很高，其玻璃化轉變溫度通常都很低，而一般的冷藏條件都無法達到，因此在進行冷凍果蔬的玻璃化貯藏之前，還要對食品原料進行預處理，以提高其玻璃化轉變溫度。通常用於果蔬中來提高玻璃化轉變溫度的物質主要是一些碳水化合物尤其是一些高分子化合物，本發明中用到的是NOVATION澱粉以及麥芽糖，這兩種化合物可以顯著的提高食品物料的玻璃化轉變溫度。
真空滲透是果蔬中一種常用的滲透方法，它與常壓滲透相比具有很多優點，首先滲透時間短，其次滲透效果好，營養成分損失少。因此，本發明在進行果蔬調理時採用的就是真空滲透的方法，滲透條件為常溫25℃，真空度0.08-0.1MPa，滲透時間30min。本發明中採用滲透調理的目的一方面可以通過碳水化合物的滲入從而提高食品物料的玻璃化轉變溫度，另一方面可以通過碳水化合物的加入使得原料失去一部分水，從而減少冷卻或貯藏過程中生成的冰晶，更好的保護產品的組織結構。
冷凍果蔬的冷卻速率也是玻璃化保藏的一個重要工藝。冷卻速率慢，物料細胞內形成的冰晶就大，對物料的組織結構破壞就大，食品物料的玻璃化程度就低；而冷卻速率快，食品在快速凍結的過程中能以最短的時間通過最大結晶區，在食品組織中能形成均勻分布的細小冰晶，甚至不形成冰晶而直接達到玻璃化，這樣對組織結構的破壞程度大大降低，解凍後的食品也能最大程度地保持原有的色、香、味，且當冷卻速率足夠快時可以達到食品物料的完全玻璃化。本發明中採用的就是快速冷凍的方法，使食品物料達到部分或全部玻璃化。
貯藏溫度同樣也是冷凍食品玻璃化貯藏最重要的因素，只有達到足夠低的溫度才可能實現物料的玻璃化貯藏，具體溫度應根據物料的玻璃化轉變溫度來定。本發明中使用的貯藏溫度為-30至-40℃。
本發明的有益效果與由於慢速冷卻而形成大的冰晶造成的冷凍食品組織破壞的背景技術相比，本發明採用真空滲糖結合快速冷凍的處理方法，不僅可以防止大冰晶的生成，而且克服了背景技術中僅利用速凍方法可能會造成低溫斷裂的問題。
對於由於貯藏溫度的波動而造成的再結晶問題，本發明採用玻璃化貯藏的方法可以很好的解決冷凍食品的再結晶問題。
總之，與背景技術相比，本發明一方面採用真空滲糖的方法，可以減少冷凍食品在冷凍和貯藏過程中形成的冰晶，另一方面採用玻璃化貯藏的方法可以解決冷凍食品貯藏過程由於溫度的波動造成再結晶。因此，採用本發明可以使冷凍調理果蔬最大限度地保持原有的色、香、味、形以及營養成分，大大的延長了冷凍調理果蔬的貯藏期，減少了原料的浪費，從而提高了產品的商業價值。
具體實施例方式
實施例1速凍調理紅薯片的玻璃化貯藏利用DSC-7儀器對紅薯鮮樣的玻璃化轉變溫度(Tg』)進行測定，結果表明紅薯新鮮樣品的玻璃化轉變溫度(Tg』)為-30.577℃。
速凍調理紅薯片的工藝流程新鮮紅薯1kg經過挑選、清洗、切片(約4mm)、漂燙(100℃，15s)、冷水冷卻，然後進行真空滲透脫水(真空度為0.08～0.1Mpa，滲透時間為30min，溫度為室溫，滲透液為NOVATION 2600 15％w/w)，用液態二氧化碳(-78.9℃)快速深度冷卻(冷卻速率為10℃/min～20℃/min，終點溫度為-50℃)，包裝，玻璃化貯藏(貯藏溫度在玻璃化轉變溫度以下約-40℃)。
經過此處理的冷凍紅薯片在顏色、外觀以及營養成分上都得到了最好的保持。紅薯的褐變程度與對照樣相比明顯減少，乾耗明顯減少，細胞結構更為完整，營養成分維生素C損失也少。
實施例2速凍調理獼猴桃塊的玻璃化貯藏利用DSC-7對獼猴桃鮮樣進行玻璃化轉變溫度(Tg』)的測定，結果表明獼猴桃鮮樣的玻璃化轉變溫度為-36.248℃。
速凍調理獼猴桃塊的工藝流程新鮮獼猴桃進行挑選、切塊、漂燙(100℃，15s)、冷水冷卻，然後進行真空滲透脫水(真空度為0.08～0.1Mpa，滲透時間為30min，溫度為室溫，滲透液為麥芽糖(50％w/w)，用液氮(-195.8℃)快速深度冷卻(冷卻速率為10℃/min～20℃/min，終點溫度為-60℃)，包裝，玻璃化貯藏(貯藏溫度在玻璃化轉變溫度以下約-40℃)。
經過此處理的冷凍獼猴桃塊在顏色、外觀以及營養成分上都得到了很好的保持。獼猴桃塊顏色鮮綠與鮮樣類似，乾耗與對照樣相比明顯減少，細胞結構保持的更為完整，營養成分葉綠素和維生素C都保持得很好。
權利要求
1.一種速凍調理果蔬的玻璃化貯藏方法，其特徵是主要過程為將果蔬原料先進行選取、洗滌、去皮和/或去核、切片、漂燙、冷卻、真空滲透脫水、速凍、包裝以及玻璃化貯藏；漂燙100℃，15s；真空滲透脫水真空度為0.08～0.1Mpa，滲透液為各種碳水化合物、糖類、食鹽或調味品的溶液，其質量濃度為15～50％，溫度為室溫，滲透時間為30min；速凍物料的冷卻方式採用液氮或液態二氧化碳快速深度冷凍；玻璃化貯藏貯藏溫度在物料的玻璃化轉變溫度以下，為-30～-40℃。
2.根據權利要求1所述的貯藏方法，其特徵是果蔬原料為蔬菜、水果或食用菌。
全文摘要
一種提高速凍調理果蔬品質的玻璃化貯藏方法，屬於果蔬保鮮貯藏的技術領域。該方法用以解決目前冷凍食品在加工和冷凍貯藏過程出現的質量問題。果蔬玻璃化貯藏方法的主要過程包括1)將蔬菜、水果等原料先進行選取、洗滌、去皮(核)、切片/塊；2)進行漂燙處理(100℃，15s)、冷卻；3)進行調理(如真空滲透處理)；4)測量該原料的玻璃化轉變溫度；5)將調理後的原料再進行液氮或液態二氧化碳快速深度冷凍，使原料溫度迅速降到所需溫度，然後進行包裝；6)將凍好的原料放在使用F
文檔編號A23B7/04GK1676006SQ20051003903
公開日2005年10月5日 申請日期2005年4月22日 優先權日2005年4月22日
發明者張慜, 李淑媛 申請人:江南大學