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鱼类加工中常用的7种解冻技术分析
日期:2020-06-18 作者:未知 来源:水产加工技术联盟 点击:
 

很多鱼类原料在生产加工之前都属于冷冻的状态,因此必须要提前解冻。冻结相反的过程称为解冻,解冻时冻结鱼的温度升高到0℃ 时,冰结晶开始融化,同时,鱼体组织发生吸水现象,解冻最好的结果就是使食品恢复到冻结前的生鲜状态。本文介绍鱼类加工过程中常用的7种解冻技术,供大家参考。

01空气解冻
空气解冻是一种原始的解冻方式,以热空气作为解冻介质,空气解冻的使用现在仍较普遍,其原因是具有成本低,操作方便等优点。

体积较大而且较厚的鱼肉一般用空气解冻,因空气解冻速度慢,鱼类解冻的水分能够充分被组织吸收,尤其是冻结前未成熟的肉类,可以在慢速解冻中逐渐成熟。用空气解冻方法时,必须去除产品的包装和任何绝缘层,并且产品最好只分布在一层中。为了加快过程,冻结块的外层已经开始解冻时,应不时去除外层,以便空气能直接接触产品的内部区域。

如果鱼类在较高的气温中解冻,鱼类表面与内部温差大,容易造成表面变色、干耗、污染、灰尘和微生物问题;加快空气流动虽然能加速解冻,但易造成鱼肉的严重干耗;提高湿度可以加快解冻,防止干耗,但湿度过大也会引起微生物的生长和繁殖。所以用空气解冻,必须考虑一定的风速、温度、湿度等因素,这样才能保证质量。空气温度是决定解冻速度的重要因素,也是决定内表面细菌的繁殖能力、保证产品质量的条件。一般空气温度在14—15℃,风速为2m/s,湿度在95%~98%时细菌的污染较少。

02水基解冻方法
在鱼类行业中频繁使用的方法之一是水基解冻。使用的方法范围从简单的浸入式储罐到连续操作的洒水系统。水是一种很好的解冻介质,因为它能传导比空气高24倍的热量。水基解冻技术特别适用于整条鱼、内脏或头鱼、冷冻鱼块、冷冻虾;不适合解冻鱼片,因为肌肉肉的质地和味道可能会因与水接触而产生负面影响。

水基解冻有如下问题:
(1)耗水量高。不锈钢制成的简易水浴属于比较流行的器具,冷冻产品只需放入装满水的水箱中,在那里放置几个小时,通常是放置过夜;安装软管来分配水到水箱中,使淡水不断流入水箱,而带有杂质、粘液、鱼血、滴漏等污染的旧水则通过溢出流出。就投资成本而言,这种浸入式储罐相对便宜,但由于其耗水量相对较高,这种成本的优势已经丧失。因此现在配备集成的热水器、过滤器和泵,并能循环利用水的设备更受欢迎。不过这些系统产生的脏水数量仍然非常大,每公斤要解冻的鱼,大约3到4升水要流过系统。

(2)另一个问题是难以监测和控制。为了保持水温不变并适应产品,必须在解冻过程中根据需要更改水的吞吐率。如果用自来水解冻,这一点尤其重要,因为自来水的温度在一年中可能有很大差异,然而,几乎没有任何系统能够提供这样的选择。

(3)水基解冻影响鱼类质量。通过与水接触更长时间,原材料可能会渗出和失去质量,尤其是位于冷冻块边缘的产品,虽然这些部分已经先解冻,但块中央的鱼可能仍然被冷冻。长时间在水中不仅对鱼类肌肉的质地有不利影响,而且会导致微生物的大规模滋生。即使水浴中只有一个受污染的冷冻方块,其他所有方块也会被感染,无法使用。

03高频解冻
(1)高频解冻原理:通过高频电子作用,使冷冻产品内部的分子进行剧烈运动,从而产生热量。由于是从产品内部诱导升温,所以即使是大块的冷冻产品也能够在短时间内进行均一的升温解冻。

(2)高频解冻的特点:
①解冻迅速,冷冻产品可在5—30分钟内解冻完毕,从而保证了对产品需求的迅速对应,方便生产和加工作业;
②解冻均一,即使是有一定厚度的大块产品也能保证均一解冻;
③减少滴水损失。由于采用的是冷冻产品内部发热解冻方法,解冻品内外温度均一,所以不易出现滴水现象,并且能最大程度保持产品的品质;
④可实现从冷冻保存→解冻→后处理工序的连续式作业;
⑤不需要打开包装即可解冻。
(3)高频解冻的缺点:一个缺点是较高的电力消耗和涉及电力的风险。此外,只有在满足某些条件的情况下,电解冻才能产生令人满意的结果。冷冻块在整个范围内应具有相同的厚度,并尽可能均匀地组成。因此,这种技术不太适合被冷冻的圆形大物种,并且不规则地分布在块中,因为这里存在产品内局部过热的危险。

04真空解冻
真空解冻是同样有效、温和但技术要求更苛刻的技术。这种技术涉及将冷冻产品放置在密封室中,目前最大的系统容量在10至12吨之间。然后,在腔室内产生真空,在腔室的底座是一个蓄水池,水被稍微加热,以便它不断蒸发。水蒸气凝结在冷冻产物的冷表面上,吸收水雾中所含的热能,从而迅速解冻。通过真空和蒸发量,系统可以相对很好地调节。相对于其形状和厚度具有较大表面积的产品特别适合这种解冻方法。当然,产品越厚,完全解冻所需的时间就越多。

英国托雷Torry研究所Jason博士研究认为:在真空状态下,水可以低温沸腾蒸发,利用这水蒸汽来解冻把冻品放在真空容器内,水蒸汽在冻品表面凝结,放出潜热,利用来解冻,因此也称真空加热解冻。

05微波解冻
微波解冻是用富含能量的辐射穿透食物,导致产品内部的水分子振荡(电加热)。产生的热量确保产品不仅在外部解冻,同时在内部也解冻。

然而,冷冻鱼类含有大量的冷冻水,冷冻水使用微波相对难以加热,因为水分子固定在冰晶内,因此只会在有限范围内振荡。这不是微波在工业中很少用于解冻的主要原因,而是造成冷冻产品热不稳定的危险。在产品中和产品上有特别大量的水的地方,吸收更多的辐射并产生热量,这增加了产品在某些区域过热的风险,而仅仅在几厘米外,产品可能仍然冻结。因此,微波解冻系统难以控制。它们很少用于完全解冻冷冻产品,而是用于将温度升高到零度以下,通常达到 -5°C 左右。通过这种方式,可以限制过热的风险,同时缩短解冻时间。

06强风高湿解冻
挪威在潮湿的强风中进行了冷冻鱼块解冻的实验。在实验中,研究该方法对头鱼和被冻鱼、一条或多种单鱼或片块等进行工业解冻的可能性。试验中,鱼块的重量约为20公斤到45公斤。实验记录了不同条件下(温度、空气速度等)鱼的解冻时间、产量和质量,并将在潮湿强风中解冻鱼类获得的质量与在静止空气中解冻其他样品或浸入淡水或海水中获得的鱼的质量进行了比较。

实验表明,强风高湿中冷冻鱼的解冻效果可以接受。鱼的质量比浸入淡水或海水中的鱼解冻时水质好,并且在潮湿强风的解冻过程中,没有观察到任何重要的重量损失。

实验结果还确认,解冻条件在潮湿强风的冷冻鱼应满足:鱼块的厚度不应超过10厘米、空气温度不应高于+18°C、+20°C、空气的相对湿度应为100%、空气速度应在5-6米/秒左右、最后鱼不应在隧道内停留超过4-5小时左右。当空气温度高于+20°C或鱼在解冻隧道中保存时间过长时,鱼会出现异味。

07射频解冻
射频解冻是通过极性分子(主要是水分子)和离子电荷在电磁场作用下运动、摩擦、碰撞,将电磁能转化为热能,使冻品在内部产生热量,从而大大缩短解冻时间。经过对仿真数据的分析可以看出,射频解冻效果与上下极板间距、冷冻产品位置、电压波形均有关系,三者对产品的解冻速率均有一定影响,而解冻均匀性主要受间距和位置的影响,电压波形则主要影响产品的温度分布情况。理想的解冻过程应具有较快的解冻速率,以尽可能减少质量损失和微生物生长,同时还要有较好的解冻均匀性和温度分布。

基本上,频率越低,穿透深度越大,但吸收率也越低。如果频率过高,则渗透深度相应较低,因此仅加热表面。

射频解冻是将要解冻的产品放置在两个交替辐射无线电波的平行电极之间。与微波相比,产品中的温度相对均匀地上升,尽管如果冷冻块不够均匀,也会出现差异,因此产品越接近 0°C,局部过热的风险就越有上升。用射频解冻约15到45分钟解冻一个5厘米厚的冰冻块。

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