一種食品的快速冷凍工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于食品速凍工藝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種食品的快速冷凍工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前工業(yè)速凍食品的生產(chǎn)過程中，大多使用速凍隧道對(duì)食品進(jìn)行凍結(jié)。先采用制 冷劑對(duì)空氣降溫，再由冷空氣直接接觸食品，與食品換熱，因空氣的導(dǎo)熱性差，表面?zhèn)鳠嵯?數(shù)小，使得凍結(jié)速度慢，這是一種效率較低的凍結(jié)過程。凍結(jié)設(shè)備大多使用鋼帶連續(xù)式或雙 螺旋隧道凍結(jié)裝置，此類設(shè)備投資多、占地大、效率低、凍結(jié)時(shí)間長、能耗高、干耗大，且大多 適合于厚度小、粒徑較小的食品2cm)。
[0003] 目前，隨著食品技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，產(chǎn)品品種類別逐漸增多，現(xiàn)有 凍結(jié)裝置已不能滿足于速凍食品的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有工業(yè)化生產(chǎn)存在的不足，提供一種適用于多品種食品的 快速冷凍工藝。本發(fā)明能夠?qū)κ称愤M(jìn)行快速凍結(jié)，降低食品組織內(nèi)部最大冰晶帶的生成時(shí) 間，減輕食品組織結(jié)構(gòu)受到的破壞，使得食品的品質(zhì)、風(fēng)味、營養(yǎng)得以更好的保留。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0006] 一種食品的快速冷凍工藝，將食品浸入液氮中進(jìn)行接觸式冷凍。
[0007] 優(yōu)選的，所述在液氮中進(jìn)行冷凍的時(shí)間為2-60S。
[0008] 本發(fā)明提供了一種利用液氮對(duì)食品浸入式接觸從而對(duì)食品進(jìn)行快速冷凍的工藝， 尤其能減少食品達(dá)到冷凍儲(chǔ)藏條件前的凍結(jié)時(shí)間，提高凍結(jié)效率。
[0009] 當(dāng)使用液氮進(jìn)行食品速凍時(shí)，食品沉浸在盛裝有液氮的容器中，食品表面大量放 熱的同時(shí)在液氮內(nèi)部產(chǎn)生氣泡，可有效防止速凍過程中的食品粘黏。
[0010] 優(yōu)選的，所述食品浸入液氮之前或之后采用干冰進(jìn)行冷凍。
[0011] 本發(fā)明還引入了干冰與液氮結(jié)合進(jìn)行冷凍，采用食品在常壓下直接接觸液氮、干 冰進(jìn)行速凍的工作方式。冷凍過程中，只需控制食品速凍時(shí)間，不用控制其它參數(shù)，簡單易 操作。
[0012] 從空氣中分離出的液態(tài)氮溫度為-196°C，固態(tài)的二氧化碳即干冰溫度 為-78. 5°C，升華后氣體溫度較目前工業(yè)上使用的_40°C冷風(fēng)有很大優(yōu)勢，以上兩種低溫冷 媒介質(zhì)的傳熱速度非?？?，使得處理食品的數(shù)量大幅度提高。采用本發(fā)明工藝的生產(chǎn)量比 同樣規(guī)模的機(jī)械式流態(tài)化冷凍裝置能高出3~5倍。
[0013] 即使采用結(jié)合冷凍的方式，也能將現(xiàn)有采用雙螺旋凍結(jié)設(shè)備凍結(jié)食品的30分鐘 以上用時(shí)減少到3~10分鐘。
[0014] 若在食品浸入液氮之前采用干冰進(jìn)行預(yù)冷凍，預(yù)冷凍時(shí)間優(yōu)選為l_4min。
[0015] 若在食品浸入液氮之后采用干冰進(jìn)行冷凍，在液氮中進(jìn)行冷凍的時(shí)間為2_30s。
[0016] 食品預(yù)冷凍的好處是可在食品表面形成冰膜，使食品定型，并使食品內(nèi)部已凍區(qū) 域增大，定型后的食品增加了食品表面硬度，降低了食品破碎率，同時(shí)減少了液氮的損耗。
[0017] 優(yōu)選的，冷凍時(shí)先將食品預(yù)冷凍至零下KTC，然后再冷凍至零下18°C。
[0018] 本發(fā)明引入分段式冷凍的工藝。食品凍制過程中，因?yàn)樗D(zhuǎn)變成冰時(shí)，體積約膨脹 9%~10%，這會(huì)在食品中產(chǎn)生相當(dāng)大的應(yīng)力。同時(shí)速凍后的食品韌性降低，而這些應(yīng)力會(huì) 導(dǎo)致食品破碎，尤其在高冷卻速率情形下更易發(fā)生食品碎裂。采用分段式過渡處理方式，則 有效避免因?yàn)槭称纷陨頊囟雀吆看笄遗c冷媒介質(zhì)溫差大的情況下，食品在速凍后發(fā)生 的自身碎裂現(xiàn)象。
[0019] 其中，采用干冰進(jìn)行冷凍時(shí)，優(yōu)選將食品以容器放置在干冰表層，用0-6m/S風(fēng)速 使空氣經(jīng)干冰降溫后對(duì)食品進(jìn)行冷凍。
[0020] 本發(fā)明特別適用于調(diào)理食品。
[0021] 優(yōu)選的，所述冷凍過程中回收揮發(fā)以及食品攜帶出來的液氮和/或二氧化碳并用 于速凍成品的包裝。
[0022] 本發(fā)明通過回收氮?dú)?、二氧化碳?xì)怏w后直接按比例混合加入空氣和速凍成品直接 封裝包裝，達(dá)到延長速凍食品貨架期的目的。
[0023] 本發(fā)明除提高食品冷凍速度和生產(chǎn)效率以外，更重要的是使食品的品質(zhì)保持在最 佳的狀態(tài)。
[0024] 本發(fā)明中凍結(jié)食品核心達(dá)到-18°C耗時(shí)至少控制在3~15分鐘內(nèi)，如全部采用液 氮冷凍則時(shí)間更短，食品在凍結(jié)過程中通過最大冰晶生成帶時(shí)所生成冰晶大小（以I. 5min 時(shí)的數(shù)據(jù)為例）在IOX20ym~20X20ym(直徑X長度）間，而在目前工業(yè)化生產(chǎn)速 凍食品耗時(shí)在30分鐘，被凍結(jié)食品組織內(nèi)冰晶大小（以現(xiàn)有30min時(shí)的數(shù)據(jù)為例）在 50X100ym~100X100ym(直徑X長度）。而冰晶粒徑越小，對(duì)食品組織結(jié)構(gòu)的破壞也 就越小?？梢姡景l(fā)明工藝對(duì)食品組織結(jié)構(gòu)的破壞大大降低。
[0025] 此外，食品組織在慢速凍結(jié)情況下，冰晶會(huì)在細(xì)胞外生成，食品組織外生成的冰晶 大?。ㄒ詡鹘y(tǒng)冷凍方式冷凍90min時(shí)的數(shù)據(jù)為例）在50X200ym~200X20ym(直徑X 長度）間。冰晶在細(xì)胞外形成，即細(xì)胞處于富含冰的基質(zhì)中。由于細(xì)胞外冰晶增多，細(xì)胞外 溶液濃度升高，細(xì)胞內(nèi)外的滲透壓差增大，細(xì)胞內(nèi)的水分不斷穿過細(xì)胞膜向外滲透，以致細(xì) 胞收縮，過分脫水；如果水的滲透率過高，細(xì)胞壁可能被撕裂和折損，從而在解凍過程中發(fā) 生滲水現(xiàn)象。而本發(fā)明食品凍結(jié)過程中通過最大冰晶生成帶的時(shí)間非?？?，因此對(duì)食品的 組織結(jié)構(gòu)破壞也就很少，食品的品質(zhì)、風(fēng)味、營養(yǎng)自然得以更好地保存。
[0026] 最后，由于水是食品生物化學(xué)變質(zhì)的促進(jìn)劑，故干燥食品比濕的食品要穩(wěn)定得多， 因?yàn)槿魏未嬖谟诟稍锸称返乃哂械退只疃龋╝w)。食品速凍是以形成冰晶的方式從食品 基質(zhì)中除去水分，雖然冰晶仍留在食品中，但與食品基質(zhì)接觸的余下的水會(huì)隨溶質(zhì)一起濃 縮，從而使食品水分活度（aw)降低。食品在凍結(jié)后（以現(xiàn)有-30°C、-40°C和-50°C時(shí)的數(shù) 據(jù)為例）的水分活度（aw)分別為0.746、0.679、0.616,食品凍結(jié)溫度越低，其水分活度也逐 漸降低。而大多數(shù)微生物在水分活度低于0.7時(shí)便停止了活度。本發(fā)明速凍后的食品貨架 期相對(duì)現(xiàn)有工業(yè)化速凍食品貨架期延長。
[0027] 綜上，在速凍食品過程中消耗時(shí)間越少，通過最大冰晶生成帶時(shí)間越短，生成冰晶 粒徑越小，凍結(jié)溫度越低，對(duì)食品組織結(jié)構(gòu)的保存也就越完好，對(duì)組織破壞也就越小。本發(fā) 明在速凍食品生產(chǎn)效率和食品品質(zhì)保存效果方面的優(yōu)勢是目前雙螺旋凍結(jié)方式無法比擬 的。
[0028] 冷凍食品是指以農(nóng)產(chǎn)、畜禽、水產(chǎn)品等為主要原料，經(jīng)前處理及配制加工后，采用 速凍工藝，并在凍結(jié)狀態(tài)下（產(chǎn)品中心溫度在-18°C及以下）進(jìn)行儲(chǔ)存、運(yùn)輸和銷售的包裝 食品。調(diào)理食品屬于冷凍食品的范疇，冷凍食品現(xiàn)有五個(gè)大類：調(diào)理食品、畜肉產(chǎn)品、家禽產(chǎn) 品、水廣品、果蔬廣品。
[0029] 其中調(diào)理食品可根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)有不同的分類方式。
[0030] 根據(jù)最終產(chǎn)品分類，調(diào)理食品可分為：
[0031] ①面米制品：適用于各種花色的炒飯、燴飯、炒面、燴面、配餐、粥類、米粉、匹薩餅 等廣品；
[0032] ②裹面制品：適用于冷凍裹面魚蝦、肉類、禽塊、可樂餅、果蔬等產(chǎn)品；
[0033] ③乳化肉制品：適用于冷凍畜禽肉制成的丸類、餅類、腸類等產(chǎn)品；
[0034] ④魚糜制品：適用于冷凍魚、蝦、蟹等丸類、糕類、腸類等產(chǎn)品；
[0035] ⑤菜肴制