海參真空冷凍干燥工藝

張治國 劉建濤 辛 靜

摘要：以3年生刺參(Stichopusjaponicus)為實(shí)驗(yàn)材料，樣品平均體質(zhì)量125g。水發(fā)后在凍干機(jī)上對(duì)其進(jìn)行真空冷凍干燥試驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)提出：凍結(jié)溫度為(-25±1)℃，冷阱溫度為-29～-31℃，真空度為10～20Pa，凍干最終溫度為60℃，并給出了對(duì)應(yīng)于海參的冷凍干燥曲線以方便控制升華干燥速度。實(shí)驗(yàn)表明，真空冷凍干燥的海參經(jīng)復(fù)水后口感與水發(fā)的海參相同，且保持了海參的營養(yǎng)、色澤和形狀。

關(guān)鍵詞：海參；真空冷凍干燥；工藝；

中圖分類號(hào)：F316.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-3520（2014）-06-00248-01海參被稱為海中人參，是高蛋白、低膽固醇，富含多種生理活性物質(zhì)的營養(yǎng)保健佳品，且具有抗腫瘤及抗凝血的作用。近幾年，遼寧南部沿海地區(qū)的海參養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速，隨著養(yǎng)殖產(chǎn)量的增加，如何延長(zhǎng)海參的保質(zhì)期，以及如何簡(jiǎn)化海參食用前的處理方法以達(dá)到方便食用的目的成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。因此，海參的深加工技術(shù)已成為國內(nèi)外同行研究的熱點(diǎn)課題。

一、材料與方法

（一）材料：采用遼寧長(zhǎng)?？h3年生刺參(Stichopusjaponicus)，活海參平均體質(zhì)量為125g。（二）樣品處理：將活海參放入蓄養(yǎng)網(wǎng)箱，置于40～100cm深的海水中蓄養(yǎng)1夜，使之吐盡泥沙。然后人工刺激使海參吐出腸子，再將吐出腸子后的海參腹部切開1個(gè)1/3體長(zhǎng)的小口，取出內(nèi)臟、洗凈后，進(jìn)行鹽漬處理。（三）分析方法：1、收縮率的測(cè)定，冷凍干燥前后海參的體長(zhǎng)差與冷凍干燥前海參的體長(zhǎng)之比。2、復(fù)水膨脹率的測(cè)定，復(fù)水前后海參的體長(zhǎng)差與復(fù)水后海參的體長(zhǎng)之比3、營養(yǎng)成分的測(cè)定，粗蛋白質(zhì)測(cè)定采用微量凱氏定氮法；粗脂肪測(cè)定采用索氏抽提法；碳水化合物測(cè)定采用苯酚硫酸法；粗灰分測(cè)定采用重量法；水分測(cè)定采用紅外線水分快速干燥法。重復(fù)測(cè)定3次。（四）真空冷凍干燥工藝流程設(shè)計(jì)：參考食品深加工中所用的工藝技術(shù)，設(shè)計(jì)出圖1所示的真空冷凍干燥工藝,對(duì)各指標(biāo)在關(guān)鍵點(diǎn)處進(jìn)行測(cè)定。凍干機(jī)的型號(hào)為TFDS-0.25，加熱功率3kW，工作真空度12Pa。料盤面積0.25㎡,具有溫度、壓力自動(dòng)測(cè)試控制系統(tǒng)。（五）條件設(shè)定：1、冷凍溫度，將水發(fā)海參凍結(jié)是為真空干燥做準(zhǔn)備。冷凍溫度不同，真空干燥時(shí)間會(huì)有所不同。為縮短真空干燥時(shí)間，并使真空冷凍干燥后的海參有較好的外形，分別選擇冷凍溫度-20℃、-25℃、-35℃和-40℃進(jìn)行凍結(jié)，并使之完全凍結(jié)后再進(jìn)行真空干燥，待溫度傳感器指示干燥結(jié)束后，分別統(tǒng)計(jì)不同冷凍溫度下所需的真空干燥時(shí)間和檢驗(yàn)海參的外觀形狀。2、冷阱溫度與真空度，真空度與冷阱溫度有著密切的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)將冷阱溫度分別控制在-23～-25℃、-25～-27℃、-27～-29℃、-29～-31℃和-35～-40℃的范圍內(nèi)，觀察真空度的波動(dòng)范圍，并分別統(tǒng)計(jì)海參在各條件下的真空干燥時(shí)間，再由6個(gè)專業(yè)人員評(píng)判海參的干燥效果和海參的復(fù)水效果3、干燥最終溫度，在冷凍溫度-25℃、真空度10～20Pa的條件下，將干燥最終溫度控制在40℃、50℃、60℃、70℃和80℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以確定適合于海參的真空冷凍干燥曲線。

二、結(jié)果

針對(duì)海參的原料特性，在要求保證其營養(yǎng)成分不損失的前提下，研究能夠使海參外觀形狀保持不變、復(fù)水后即可食用的真空冷凍干燥工藝。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，工藝技術(shù)對(duì)海參進(jìn)行真空冷凍干燥時(shí)，達(dá)到此要求的關(guān)鍵是合理地選擇冷凍溫度、真空度、冷阱溫度、物料溫度和升華干燥速度等。

（一）冷凍工藝條件的選擇：結(jié)果表明，將冷凍溫度控制在-25℃時(shí)凍結(jié)海參較為合適，不僅凍干后海參能夠保持原有形狀、海參體壁孔隙適中，而且真空干燥時(shí)間相對(duì)較短；溫度高于-20℃，凍干后的海參體壁空隙較大，影響外觀；溫度低于-35℃，升華干燥速度明顯減慢，且真空冷凍干燥時(shí)易使海參體壁產(chǎn)生冰塌，使凍干后的海參變形。（二）真空干燥工藝條件的選擇：將凍結(jié)的海參送入真空干燥倉后，需重點(diǎn)控制的參數(shù)是真空度、冷阱溫度、物料溫度和升華干燥速度。1、冷阱溫度與真空度的關(guān)系：當(dāng)海參送入真空干燥倉后，因真空冷凍干燥機(jī)抽真空的速率是固定的，因此真空度的高低取決于冷阱溫度。冷阱溫度越低，真空度就越高。2、適合于海參的真空冷凍干燥曲線：實(shí)驗(yàn)過程中需要記錄海參表面溫度、海參芯部溫度、冷阱溫度、干燥室真空度隨真空干燥時(shí)間的變化關(guān)系，然后繪制真空冷凍干燥曲線。真空冷凍干燥曲線不僅能反映冷凍干燥機(jī)的性能，而且對(duì)實(shí)際生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。

三、凍干海參的質(zhì)量指標(biāo)

（一）組織結(jié)構(gòu)變化，海參經(jīng)凍干后體壁空隙適中、基本保持凍干前的體積和形狀，收縮率為(915±0145)%。將凍干海參浸泡在25℃的蒸餾水中，每隔1h觀察1次復(fù)水效果。從觀察的結(jié)果可以看出，25℃復(fù)水6h后凍干海參的切口處已無白茬，且口感較好，無發(fā)棉、發(fā)干和發(fā)渣感。凍干海參復(fù)水后的膨脹率為(913±0132)%，與凍干后海參的收縮率基本保持一致。（二）理化指標(biāo)：凍干海參水份為10%，蛋白質(zhì)為74%，砷≤0.5mg/Kg，鉛≤0.5mg/Kg。其營養(yǎng)成分與鹽漬海參并沒有明顯差別，說明利用凍干工藝在低溫下加工海參，能較好的保留其營養(yǎng)成分。（三）微生物指標(biāo)：凍干海參大腸菌群<30MPN/100g，細(xì)菌總數(shù)<10cfu/g，未檢測(cè)出致病菌。

四、結(jié)論

（一）本實(shí)驗(yàn)提出的針對(duì)海參的凍干流程是可行的，七工藝參數(shù)為：冷凍溫度-25℃，冷阱溫度-29~-31℃，真空度12Pa，凍干最終溫度60℃。（二）為避免凍干海參出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象，在凍干加工中必須按照海參的真空冷凍干燥曲線來控制干燥速度，保證海參表面及海參心部的溫度緩慢上升（三）凍干海參整個(gè)加工過程在低溫、真空條件下進(jìn)行，可以有效的保存其生物活性、色澤、外形和營養(yǎng)成分。最大優(yōu)點(diǎn)為復(fù)水即可使用，不添加任何防腐劑。