海参微波辅助冷冻干燥技术的研究.pdfVIP

海参微波辅助冷冻干燥技术研究 1 2 1 段续 张慜 朱文学 （1河南科技大学食品与生物工程系，河南 洛阳 471003；2 江南大学食品学院， 江苏 无锡 214122） 摘要：由于海参离开海水后很快会发生自溶，所以海参一般都是脱水后在市场上流通。传统的海参干制方法 耗时太长，而且品质较差；真空冷冻干燥方法可以获得品质优良的海参干制品，但能耗太大。为了寻找一种 能够替代冷冻干燥的干燥方法，将微波作为冷冻干燥的热源，进行微波辅助冷冻干燥，并与其他典型干燥方 法进行了比较，发现微波辅助冷冻干燥能有效缩短冻干时间，节能幅度达 30%以上，其产品和常规冻干产品 无明显差异。同时，对微波在低压环境下的气体放电现象进行了研究，找到了放电发生的规律。通过对海参 微波辅助冷冻干燥特性的研究，得出了合理的微波加载方案。 关键词：干燥；微波；冷冻干燥；海参 中图分类号：O551.3 文献标识码：A 海参（Stichopus japonicus）属于无脊椎动物棘皮动物门（Echinodermata ）海参纲（Holothuridea ）， 有着极高的营养价值，在多数亚洲国家是非常受欢迎的高值海产品。目前已发现海参体内含有50 多种 对人体生理活动有益的营养成份，最具代表性的活性成分酸性粘多糖对恶性肿瘤的生长、转移具有抑 制作用，这已被许多研究者所证实[1-3] 。海参蛋白质含量高而且具有自溶的特性，其运输和储存都非常 困难，活海参离开生长环境后如条件不适几小时就会在自溶酶的作用下自溶消失，长途运输可减重 80%，市场销售的80% 以上都是经过各种方式加工的干海参。 海参是最珍贵的海产之一，其高档商品的特性决定了对其干制加工首要考虑的是品质，所以目前 [4] 。FD 虽然可以最大限度的保存海 的冷冻干燥（Freeze frying, FD ）海参是海参干制品的一个发展方向 参的营养成分，但是加工时间太长，能耗也很高，使得冻干海参的价格太高。所以，如果要扩大高档 海参干制品的市场，寻找新的海参干制技术就显得极为迫切。 为了缩短干燥时间，提高冻干过程的加热效率，可将微波作为冷冻干燥系统的热源，利用微波加 热不受真空条件限制的特点，取得更好的干燥效果[5, 6] 。这种利用微波作为冷冻干燥热源的联合干燥方 法可称为微波辅助冷冻干燥（Microwave freeze drying ，MFD ），或称为微波冷冻干燥。同普通冷冻干燥 一样，微波冷冻干燥工作时干燥室压力低于水的三相点压力，依旧属于低温升华干燥的范畴，因此MFD 的产品在理论上和FD 产品是没有差异的。对于MFD 的研究目前报道很少，大多集中在传热传质的理 论研究方面[7-12] ，实验室设备也主要以家用微波炉改装为主。近年来由于低压气体放电的问题一直没能 解决，很少有关于这项技术的报道。将MFD 技术成功用于海参干制加工，必须进行详细的工艺试验， 同时解决制约此项技术发展的常见问题。 由于MFD 是在极低的压力下进行，空气的击穿电场强度临界值也会随之降低，一般在压强为133Pa 左右时[13,14]，空气的击穿电场强度临界值达到最低点，但这个数值会随着物料、温度等因素发生变化， 故要解决低压气体放电的问题，需通过试验找到低压气体放电和干燥压力之间的变化规律。 作者简介：段续（1973-），男，博士,河南科技大学食品与生物工程学院，从事农产品深加工及果蔬贮藏保鲜等相关研 究; 电话E-mail: Duanxu_dx@163.com 1 材料与方法 1.1 试验材料 海刺参（Stichopus japonicus）, 体重( 100±20.5) g, 体长( 12±3.5) cm, 厚约6 mm，购于山东莱阳水 产品批发市场。为保证海参处理后的形态，结合市场主流干制海参销售时的形态，鲜活海参特使用如 下方法处理：在鲜活海参腹部距离肛门1/4 体长处，剪开长约1/4 海参体长、平行于海参体的开口，将 海参内脏清除，并去除附着于内壁的五条内筋，用清水洗净海参内腔，然后处理海参表面至干净, 用滤 纸吸干刺参表面上的水分，初始含水率88.6%，备用。 主要试剂有KOH ，乙醇，咔唑，浓硫酸，皆为分析纯，葡萄