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)為實驗材料，樣品平均體質量125g。水發后在凍干機上對其進行真空冷凍干燥試驗。通過實驗提出：凍結溫度為(-25±1)℃，冷阱溫度為-29～-31℃，真空度為10～20Pa，凍干最終溫度為60℃，并給出了對應于海參的冷凍干燥曲線以方便控制升華干燥速度。實驗表明，真空冷凍干燥的海參經復水后口感與水發的海參相同，且保持了海參的營養、色澤和形狀。

關鍵詞：海參；真空冷凍干燥；工藝；

中圖分類號：F316.4文獻標識碼：A文章編號：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的營養保健佳品，且具有抗腫瘤及抗凝血的作用。近幾年，遼寧南部沿海地區的海參養殖業發展迅速，隨著養殖產量的增加，如何延長海參的保質期，以及如何簡化海參食用前的處理方法以達到方便食用的目的成為人們關注的焦點。因此，海參的深加工技術已成為國內外同行研究的熱點課題。

一、材料與方法

（一）材料：采用遼寧長海縣3年生刺參(Stichopusjaponicus)，活海參平均體質量為125g。（二）樣品處理：將活海參放入蓄養網箱，置于40～100cm深的海水中蓄養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1/3體長的小口，取出內臟、洗凈后，進行鹽漬處理。（三）分析方法：1、收縮率的測定，冷凍干燥前后海參的體長差與冷凍干燥前海參的體長之比。2、復水膨脹率的測定，復水前后海參的體長差與復水后海參的體長之比3、營養成分的測定，粗蛋白質測定采用微量凱氏定氮法；粗脂肪測定采用索氏抽提法；碳水化合物測定采用苯酚硫酸法；粗灰分測定采用重量法；水分測定采用紅外線水分快速干燥法。重復測定3次。（四）真空冷凍干燥工藝流程設計：參考食品深加工中所用的工藝技術，設計出圖1所示的真空冷凍干燥工藝,對各指標在關鍵點處進行測定。凍干機的型號為TFDS-0.25，加熱功率3kW，工作真空度12Pa。料盤面積0.25㎡,具有溫度、壓力自動測試控制系統。（五）條件設定：1、冷凍溫度，將水發海參凍結是為真空干燥做準備。冷凍溫度不同，真空干燥時間會有所不同。為縮短真空干燥時間，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℃進行凍結，并使之完全凍結后再進行真空干燥，待溫度傳感器指示干燥結束后，分別統計不同冷凍溫度下所需的真空干燥時間和檢驗海參的外觀形狀。2、冷阱溫度與真空度，真空度與冷阱溫度有著密切的關系。實驗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，觀察真空度的波動范圍，并分別統計海參在各條件下的真空干燥時間，再由6個專業人員評判海參的干燥效果和海參的復水效果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℃進行實驗，以確定適合于海參的真空冷凍干燥曲線。

二、結果

針對海參的原料特性，在要求保證其營養成分不損失的前提下，研究能夠使海參外觀形狀保持不變、復水后即可食用的真空冷凍干燥工藝。實驗結果表明，工藝技術對海參進行真空冷凍干燥時，達到此要求的關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：結果表明，將冷凍溫度控制在-25℃時凍結海參較為合適，不僅凍干后海參能夠保持原有形狀、海參體壁孔隙適中，而且真空干燥時間相對較短；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，且真空冷凍干燥時易使海參體壁產生冰塌，使凍干后的海參變形。（二）真空干燥工藝條件的選擇：將凍結的海參送入真空干燥倉后，需重點控制的參數是真空度、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系：當海參送入真空干燥倉后，因真空冷凍干燥機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：實驗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間的變化關系，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的性能，而且對實際生產具有一定的指導意義。

三、凍干海參的質量指標

（一）組織結構變化，海參經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次復水效果。從觀察的結果可以看出，25℃復水6h后凍干海參的切口處已無白茬，且口感較好，無發棉、發干和發渣感。凍干海參復水后的膨脹率為(913±0132)%，與凍干后海參的收縮率基本保持一致。（二）理化指標：凍干海參水份為10%，蛋白質為74%，砷≤0.5mg/Kg，鉛≤0.5mg/Kg。其營養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成分。（三）微生物指標：凍干海參大腸菌群<30MPN/100g，細菌總數<10cfu/g，未檢測出致病菌。

四、結論

（一）本實驗提出的針對海參的凍干流程是可行的，七工藝參數為：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塌陷現象，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）凍干海參整個加工過程在低溫、真空條件下進行，可以有效的保存其生物活性、色澤、外形和營養成分。最大優點為復水即可使用，不添加任何防腐劑。