保留原生风味,液氮冷冻技术让食物品质如初
- 发布时间:2023-05-04
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保留原生风味,液氮冷冻技术让食物品质如初
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连续三年的“疫情”,让我们目前都处于在一个后疫情时代,全民居家的这段时间中,一种新兴的行业正在以飓风般的速度席卷我们的餐桌,那就是——预制菜。其实早在这之前,预制菜已经默默地出现在我们的身边,比如大部分的酒店餐饮行业,从很早起就已经开始运用预制菜了。随着产业的壮大,预制菜的发展就更需要从源头做好行业规范,通过完善的监管、最新最好的速冻技术,保障食品的新鲜可靠,重点做好食品安全。液氮速冻工艺是目前预制菜在生产加工中必不可少的工艺之一。在锁鲜方面做到了保证预制菜品的原汁原味。
一、液氮食品速冻原理
液氮是无色、无味、低粘度的透明液体,化学性质稳定。液氮在常压下的沸点是-195.8℃,当它与被冻食品相接触时,能吸收的蒸发潜热为198.9kJ/kg;再让氮蒸气升温至-20℃,平均比热以1.047kJ/(kg•K)计,则能吸收184.1kJ/kg。两项合计为383.0kJ/kg,是一种理想的制冷剂。
液氮在常压下的沸点是-195.8℃。液氮速冻技术利用液氮超低温吸热的特性,将液氮与食品接触,以200K以上的温差进行强烈热交换,冻结速度极快,降温速率达7~15K/min。如图1所示,高压液氮瓶1对液氮罐2加压,使液氮通过阀门3经过喷嘴4,喷淋到传送带6上的物料,冻结后的冻品从出料口出料。由于液氮在短时间内低温冷冻,在食品内部形成细小且分布均匀的冰晶,对细胞损伤小,解冻后汁液流失少,能保持食品的营养、口感和原有风味。与此同时,液氮蒸发为氮气取代了空气,可在冻结过程中降低氧气浓度,减小食品呼吸与养化。当液氮与形状不规则的食物接触时,可以使传热阻力最小化。由此可见,液氮速冻技术在食品加工领域具有广泛的实用价值。
与普通冷冻系统不同,液氮速冻装备在冻结时不需要直接消耗电能,主要是靠液氮相变制冷和内能转换,达到快速冷冻保鲜的目的。速冻设备按冷却介质可分为空气循环式冻结、接触式冻结、喷淋式冻结、浸渍式冻结。空气冻结方式中应用较广的是隧道式、螺旋式和流态化式冻结装置。
二、液氮速冻技术的优越性
01冻结速度快、产量高
液氮沸点为-195.8℃,而常见的制冷剂氨为-33℃,氟利昂 -30℃~-40℃。在制冷速度方面,无疑是液氮更胜一筹,当液氮与物品接触时(假设常温为20℃),那么制冷温差可达200℃以上。液氮作为制冷原料的特点是制冷速度快,速冻时间短,能快速跨过产品的冰晶节点,在无缝喷洒制冷的同时使产品的内部形成均匀细小冰晶,快速锁住产品的水分和营养价值,使产品的生产效率和产品的制冷保值以及营养价值的提升,这是液氨和氟利昂作为制冷原料所望尘莫及的。
02干耗小
液氮的制冷速度比传统液氨和氟利昂的制冷速度要快一倍左右,一般冻结采用低温空气与食物接触的冷热交替,达到冻结目的,干耗为3%~6%,液氮冻结食品的干耗只有0.25%~0.5%。
03抗氧化、病菌少
液氮速冻时,所产生的气体是惰性氮气。氮气与食品接触不会发生氧化反应。大多数动物性食品(肉、禽、鱼)的嗜冷菌要是好氧性的,大多数蔬菜上的嗜冷菌为细菌和霉菌,而水果上主要是霉菌和酵母。因为冷冻速度极快,食品可瞬间达到-18℃,除过被杀灭的病菌,当处在它们的最低生长温度时,其新陈代谢活动已减弱到极低的程度,并出现部分休眠状态。
三、液氮冷冻技术在其他食品中的应用
1、液氮冷冻技术在水产上应用:
以浙江舟山某大型水产公司为例,其年生产能力1万余吨,通过应用自堆积螺旋式液氮冻结机后,不仅满足了企业每日水产品冷冻处理需求,同时展现了液氮保鲜领先于传统保鲜方式的全方位优势。
由于液氮的最低工作温度可达到-196℃,因此,当海鲜进入-80℃液氮速冻机后,捕获的海鲜将在极短时间内降至-5℃,之后更可进一步快速降到-50℃以下,不仅能够有效保护细胞免受损伤的方式,还完美保留了食材的新鲜口感。对于海鲜以及水产企业来说,保鲜和减少由水分流失带来的价格损失就是产品的保值,甚至是增值。以梭子蟹为例,当经过液氮保鲜的梭子蟹在通过运输达到销售终端时,除了能保持产品最初的体表色泽,肉质及口感与新鲜捕捞上来的产品几无差异。更重要的是可以使海鲜产品在储运过程中减3%的水分损失,在某种程度上也就意味着企业在纯利上增加了3%的空间。投资成本的降低,收益和利润的增加,无疑也将进一步缩短企业的投资回报周期。
2、液氮冷冻技术在益生菌领域的应用:
以液氮作为冷却介质,通过热量的对流和传导使益生菌快速达到低温处理的目的。益生菌以足够快的冷却速度实现玻璃态,从而降低菌体细胞损伤。在益生菌生产中,液氮冷效果好、菌体失活少,生产效率高、设备投资维护费用低,相对于传统的冷冻干燥更具优势,益生菌在生产过程中主要采用的是颗粒滴冻式设备。
3、液氮冷冻技术在其他食品领域的应用:
液氮的制冷作用,蛋汁、液体调味品、酱油能够加工成可自由流动并能倒出的颗粒状冷冻食品,这些食品可随时使用并且很容易配制。在研磨香料和吸水的食物添加剂,如糖的替代品和卵磷脂时,液氮被注入到研磨机中来保护有价值的成分,同时也增加了研磨产量。
液氮用于果蔬的贮存保鲜具有气调的优点,可调节农副产品旺季和淡季供需方面的矛盾,减少贮存上的损失。气调的功能是提高氮气的浓度,同时控制氮、氧与CO2的气体比例,并使其保持在稳定状态,降低果蔬的呼吸强度,延缓后熟过程,从而使果品、蔬菜保持采摘时的新鲜状态和原有营养价值,延长果蔬保鲜期。液氮在对原料肉绞制、斩拌或混合等工序中加入,可有效提高产品质量。
如在沙拉米型香肠加工中,液氮的使用可提高肉保水性,阻止脂肪氧化,改善切片性和外观质量;用于肉制点心、肉脯等再制肉的加工,不仅可使肉糜混合时加速蛋白质溶解和增强保水性,且对保持产品特有形状尤为有效。
另外原料肉经液氮快速冷却,既可在较长时间内保持热肉特性,又保证了肉品卫生安全;在加工工艺上,无须再担心温度上升对肉质的影响,且加工可不受原料温度、加工时间、季节因素的影响,同时还可使加工过程处于低氧分压,在一定范围延长了产品的货架寿命。
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