專利名稱：食品的減壓低溫遠(yuǎn)紅外干燥方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于保存食品的減壓低溫干燥系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
自古以來(lái)，作為魚類和貝類短期保存的一種方法，是進(jìn)行稱之為一夜干的自然干燥。該方法是將新鮮的魚切開腹部取出內(nèi)臟，進(jìn)行水洗后，排列在用竹子等制作的柵格上，在陽(yáng)光下干燥一天左右。雖然一夜干達(dá)到半干燥，但可以短期內(nèi)保存。
然而，這種自然干燥受季節(jié)的限制，在不能持續(xù)晴天的地方就無(wú)法實(shí)施，而且，為了鋪放剖開的魚需要寬大的場(chǎng)所和人力。
此外，除了受大氣中漂浮的細(xì)菌污染和附著灰塵污物等衛(wèi)生問(wèn)題外，還存在氧化變味的危險(xiǎn)。進(jìn)而，干燥所需時(shí)間至少一天(約24小時(shí))，必須花費(fèi)時(shí)間，這期間，因天氣變化還必須快速轉(zhuǎn)移到室內(nèi)。因此，這是既繁雜又費(fèi)時(shí)的工作。
也有使用紅外線燈代替日光，在潔凈的室內(nèi)進(jìn)行加熱干燥的方法，但是，使用紅外線燈加熱，僅僅食品(剖開的魚等)的表面受到干燥而變硬，而食品中所含的游離水分則被封閉在內(nèi)部，食品內(nèi)部的細(xì)菌仍進(jìn)行繁殖，帶來(lái)的問(wèn)題是組織內(nèi)殘存的氧氣很易使其表面，氧化而引起變質(zhì)。
不使用熱源，只對(duì)食品鼓吹冷風(fēng)進(jìn)行干燥的冷風(fēng)干燥法，要花3-4小時(shí)，也只達(dá)到一夜干的半干燥程度，而且獲得的制品的質(zhì)量。因細(xì)菌多而不能保持多日，所以必須冷凍保管、冷凍和/或冷藏流通。
為解決上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是不受季節(jié)和天氣的影響，在清潔的空氣中，將大量的食品在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行均勻的半干燥。本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種雖是半干燥，但所得制品殘留活菌數(shù)很少，而且表面不硬化或變質(zhì)，食品鮮度和味道良好的食品干燥系統(tǒng)。
發(fā)明的公開本發(fā)明的構(gòu)成如下。其特征是將食品裝入絕熱氣密構(gòu)造的干燥機(jī)內(nèi)，按如下(1)～(5)的順序進(jìn)行處理(1)利用真空泵將干燥機(jī)內(nèi)的空氣抽吸排出，在1～10分鐘內(nèi)使機(jī)內(nèi)壓力下降到560～160mmHg；(2)向干燥機(jī)內(nèi)供入含有乙醇的氮?dú)猓贿呄蚴称穱婌F乙醇，一邊在1～10分鐘內(nèi)，使機(jī)內(nèi)壓力上升到1.0kg/cm2G-1.9kg/cm2G，在這種高壓狀態(tài)下保持1～10分鐘。
(3)在停止供入含乙醇的氮?dú)夂?0分鐘內(nèi)，利用真空泵使機(jī)內(nèi)壓力減壓到160～1mmHg。
(4)一邊將機(jī)內(nèi)壓力保持在160～1mmHg以下的減壓狀態(tài)，一邊向遠(yuǎn)紅外線加熱器通電以加熱食品15～90分鐘，使食品中心溫度保持在0～10℃。
(5)供入空氣，使機(jī)內(nèi)壓力恢復(fù)到大氣壓。
附圖簡(jiǎn)述圖1是本發(fā)明的減壓低溫遠(yuǎn)紅外干燥系統(tǒng)的方框圖。
圖2是圖1的托盤臺(tái)車正面圖。
圖3是表示圖1的干燥機(jī)內(nèi)壓力隨時(shí)間變化的曲線圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳方案參照


實(shí)施本發(fā)明的具體實(shí)例。
圖1是表示本發(fā)明的減壓低溫遠(yuǎn)紅外干燥系統(tǒng)構(gòu)成的方框圖。在外壁絕熱氣密結(jié)構(gòu)的耐壓干燥機(jī)1內(nèi)，設(shè)有貫通外壁并通過(guò)過(guò)濾器向機(jī)內(nèi)供入清潔空氣的供氣管3、向機(jī)內(nèi)供入惰性氣體(氮?dú)?的氮?dú)夤┤牍?4、用于抽吸機(jī)內(nèi)空氣的排氣管6、從機(jī)內(nèi)引出的接通電線和信號(hào)線的電纜引出口4、排出殘留在機(jī)內(nèi)冷凝水的冷凝水排出管7和設(shè)置在機(jī)內(nèi)照明用的照明燈5。
在干燥機(jī)1的正面設(shè)置有密閉門2，在其上部設(shè)置有用于監(jiān)視機(jī)內(nèi)情況的玻璃制監(jiān)視窗8。
排氣管6通過(guò)排氣調(diào)節(jié)閥9與真空泵10的抽吸側(cè)連接，真空泵10的排出側(cè)通過(guò)出口閥11向大氣中放空。
進(jìn)而在爐體1上連接干燥空氣生成裝置、氮?dú)馍裳b置和乙醇噴霧裝置。
干燥空氣生成裝置A包括干燥器12、壓縮機(jī)13和空氣貯罐14，空氣通過(guò)干燥器12送入壓縮機(jī)13，將干燥空氣加壓成高壓貯存在空氣貯罐14內(nèi)。
氮?dú)馍裳b置B包括由微粒子過(guò)濾器15a、主過(guò)渡器15b、活性炭過(guò)濾器15c構(gòu)成的過(guò)濾裝置15、減壓閥16、氮?dú)馍善?8、增壓機(jī)19和氮?dú)赓A罐20，來(lái)自空氣貯罐14的干燥空氣通過(guò)過(guò)濾裝置15，由減壓閥16降低壓力，供應(yīng)到氮?dú)馍善?8內(nèi)，通過(guò)使用膜組件或分子篩炭的吸附法(PSA法)，將干燥空氣分離成氧氣和氮?dú)?，濾除氧氣，保留氮?dú)?，再通過(guò)增壓機(jī)19將其加壓，貯存在氮?dú)赓A罐20內(nèi)。
乙醇噴霧裝置C包括乙醇貯罐21和噴霧泵22，將其設(shè)置在氮?dú)赓A罐20到干燥機(jī)1之間。根據(jù)需要，由噴霧泵22將乙醇從乙醇貯罐21內(nèi)抽出并混入氮?dú)庵?，再由干燥機(jī)1內(nèi)的噴嘴31噴射含有乙醇霧的氮?dú)狻?br> 氮?dú)庥傻獨(dú)赓A罐20，通過(guò)減壓閥17減壓，再通過(guò)氮?dú)夤┙o調(diào)節(jié)閥23，由氮?dú)夤┙o管24，以含有乙醇霧的狀態(tài)送入干燥機(jī)1內(nèi)。
利用壓力傳感器25檢測(cè)干燥機(jī)1的機(jī)內(nèi)壓力，根據(jù)它的檢測(cè)信號(hào)調(diào)節(jié)氮?dú)夤┙o調(diào)節(jié)閥23和真空泵10的排氣調(diào)節(jié)閥9，以將機(jī)內(nèi)壓力控制在規(guī)定的壓力下。
圖2是托盤臺(tái)車的正視圖。
26是托盤臺(tái)車，27表示該臺(tái)車車輪。在臺(tái)車26的縱向角柱上設(shè)置間隔，形成4段的托盤架28，在各托盤架28上方安裝的加熱器框架29上，分別配備多個(gè)棒狀遠(yuǎn)紅外線加熱器30。32表示遠(yuǎn)紅外線加熱器30的溫度控制器。
在由不銹鋼制的金屬網(wǎng)托盤35上，使食品不重疊地展開放置，再將該托盤35放置到托盤臺(tái)車26的托盤架28上。
剖開魚時(shí)，作為預(yù)先處理，去除頭和內(nèi)臟后，用水清洗整個(gè)魚身。
遠(yuǎn)紅外線加熱器30各自獨(dú)立地連接到溫度控制器32上，將各溫度控制器32的電源電纜34，通過(guò)端部防水連接器33，從電纜引出口4引到干燥機(jī)1的外面，分別與控制電源36連接。
該系統(tǒng)的操作順序如下。
(1)真空抽吸工序打開排氣調(diào)節(jié)閥9，驅(qū)動(dòng)真空泵10，抽排機(jī)內(nèi)空氣，在1～10分鐘內(nèi)使機(jī)內(nèi)壓力達(dá)到低壓狀態(tài)(200mmHg左右)。
在此狀態(tài)下，附著在食品上的水分和組織內(nèi)游離存在的水分與抽吸的空氣通過(guò)排氣管6一起排出機(jī)外。
通過(guò)形成這種低壓狀態(tài)，可在經(jīng)濟(jì)的處理時(shí)間內(nèi)，在不損壞食品質(zhì)量的情況下脫除食品組織內(nèi)的空氣，這樣可在下一個(gè)乙醇噴霧工序中提高乙醇的浸透性。
該工序所需時(shí)間取決于真空泵10的能量。泵的能量越大，更有利于縮短作業(yè)時(shí)間，但是比1分鐘短的能量也沒有必要。反之，超過(guò)10分鐘，總體效率會(huì)下降，因此不好。
(2)供給氮?dú)饧訅汗ば蚪又?，關(guān)閉排氣調(diào)節(jié)閥9，打開供給調(diào)節(jié)閥23，將氮?dú)夤┤霗C(jī)內(nèi)。這時(shí)，是機(jī)內(nèi)壓力恢復(fù)到大氣壓的過(guò)程，由噴霧泵22向氮?dú)庵袊婌F乙醇(粒徑為10～15微米的粒子)，通過(guò)噴嘴31將含有乙醇霧的氮?dú)鈬娙霗C(jī)內(nèi)。
從供給氮?dú)忾_始計(jì)算，在0.5分鐘(30秒)-10分鐘內(nèi)使機(jī)內(nèi)壓力上升到1.0kg/cm2G～1.9kg/cm2G，在此狀態(tài)下維持1～5分鐘。噴霧乙醇的純度最好為75％以上。
當(dāng)將機(jī)內(nèi)空氣置換為氮?dú)鈺r(shí)，食品組織內(nèi)殘存的氧氣也被氮?dú)馑脫Q，氮?dú)饨傅慕M織內(nèi)部，同時(shí)，氮?dú)庵械囊掖检F可殺死附著在食品表面上的各種雜菌。
氮?dú)獠粌H能防止食品氧化，而且在易燃性乙醇霧充滿狀態(tài)下，用氮?dú)鈱?duì)機(jī)內(nèi)加壓可防止爆炸的危險(xiǎn)。
(3)除去氮?dú)鉁p壓工序關(guān)閉供給調(diào)節(jié)閥23，在停止供入氮?dú)獾臓顟B(tài)下，打開排氣調(diào)節(jié)閥9，利用真空泵10抽吸機(jī)內(nèi)的氮?dú)?，使機(jī)內(nèi)壓力在30分鐘內(nèi)降低到160～1mmHg以下(近于真空狀態(tài))。
雖然取決于真空泵的能力，但是，就防止食品鮮度劣化的觀點(diǎn)考慮，最好是短時(shí)間處理。
當(dāng)達(dá)到160mmHg以下時(shí)，食品中的水分蒸發(fā)，這蒸發(fā)熱帶走食品的熱量，若不進(jìn)行后面的加熱工序，食品溫度會(huì)下降到零度以下，直到凍結(jié)。
(4)在減壓狀態(tài)下向遠(yuǎn)紅外線加熱器通電的工序在將機(jī)內(nèi)壓力保持在160～1mmHg以下的狀態(tài)下，向遠(yuǎn)紅外線加熱器30通電，以向食品照射遠(yuǎn)紅外線。通過(guò)溫度控制器32檢測(cè)遠(yuǎn)紅外線加熱器30的周圍溫度，以控制遠(yuǎn)紅外線加熱器30的供電，在15～90分鐘內(nèi)使食品中心溫度維持在0～10℃。
雖然不是直接測(cè)定食品中心溫度，但通過(guò)測(cè)定周圍溫度同樣能進(jìn)行保溫。
雖然降低食品溫度可減少水分蒸發(fā)效率，但由于通過(guò)遠(yuǎn)紅外線照射補(bǔ)充熱量，直到將食品中心部位溫度維持在0～10℃，所以促進(jìn)了食品中水分的蒸發(fā)，可有效地去除水分。
當(dāng)水分蒸發(fā)接近結(jié)束時(shí)，食品溫度開始上升，因此自動(dòng)切斷遠(yuǎn)外線加熱器30，轉(zhuǎn)到下一個(gè)工序。
(4a)再次供入氮?dú)夂鬁p壓工序關(guān)閉排氣調(diào)節(jié)閥9并打開供給調(diào)節(jié)閥23，再次向機(jī)內(nèi)噴入氮?dú)猓箼C(jī)內(nèi)壓力上升到460～710mmHg，停止供入氮?dú)?，在此狀態(tài)下最少保持2～3秒，最長(zhǎng)保持5分鐘后，排出氮?dú)?，使機(jī)內(nèi)壓力恢復(fù)到160～1mmHg以下的范圍。
這樣，再次利用氮?dú)鈱埓嬖谑称方M織中的氧氣置換掉。
這種再次氣體置換所用的時(shí)間隨單體食品的大小或它的表面狀態(tài)而異。根據(jù)食品的種類(例如剖開的竹莢魚)，可以省去該工序，這種情形下，在上述(4)減壓狀態(tài)下，從向遠(yuǎn)紅外線加熱器通電的工序直接轉(zhuǎn)至以下(5)大氣壓恢復(fù)工序。
(5)恢復(fù)到大氣壓的工序通過(guò)過(guò)濾裝置15注入凈化的空氣，使機(jī)內(nèi)壓力上升，恢復(fù)到大氣壓力，將托盤臺(tái)車26移出干燥機(jī)1之外，將取出的食品直接裝入氣密薄膜包裝材料中，形成包裝。此時(shí)，向包裝材料內(nèi)充入氮?dú)饣蚨趸細(xì)狻⒌獨(dú)?二氧化碳?xì)獾幕旌蠚?，這樣更有利于抑制食品的氧化和腐爛。
以上(3)～(5)的工序是除水工序，將作為對(duì)象的食品(魚等)在減壓低壓狀態(tài)下進(jìn)行干燥。
a.以下示出剖開竹莢魚時(shí)各工序所用的時(shí)間(1)抽真空工序1分鐘(2)供入氮?dú)饧訅汗ば? 3分30秒鐘(3)排出氮?dú)鉁p壓工序 3分鐘(4)在減壓狀態(tài)下向遠(yuǎn)紅外線加熱器通電的工序 50分鐘
(5)恢復(fù)到大氣壓的工序 5秒鐘因此，整個(gè)過(guò)程所用時(shí)間約為58分鐘。
另外，若沒有省去上述(4a)再次供入氮?dú)夂鬁p壓工序，應(yīng)再加上該工序所用時(shí)間10秒鐘。
這時(shí)使用的裝置如下。
干燥機(jī)1的容積 2.6m3托盤數(shù)5層2排(450條剖開的竹莢魚)真空泵容量7.4KW壓縮機(jī)容量5.9KW加熱器容量12KW氮?dú)猱a(chǎn)量 8.1m3/h氮?dú)赓A罐容量 2m3乙醇貯罐容量 20升剖開竹莢魚干燥前后的重量比為85％，在5℃下冷藏可保持約1個(gè)月。用過(guò)去的日光干燥，要干燥到85％的重量比時(shí)，要花費(fèi)16～24小時(shí)，在5℃下冷藏，也不能保存2～3天。
使用上述裝置，加工其它食品時(shí)各工序所用時(shí)間如下所示。
b.生面條類(生面條、中國(guó)湯面、糊狀物等)(1)抽真空工序 1分鐘(2)供入氮?dú)饧訅汗ば? 3分30秒鐘(3)排出氮?dú)鉁p壓工序 3分鐘(4)在減壓狀態(tài)下向遠(yuǎn)紅外線加熱器通電的工序 20分鐘(5)恢復(fù)到大氣壓的工序 5秒鐘整個(gè)過(guò)程所用時(shí)間為27分35秒。
c.磨碎魚肉制品(炸魚糕、魚糕)(1)抽真空工序 1分鐘(2)供入氮?dú)饧訅汗ば? 3分30秒鐘(3)排出氮?dú)鉁p壓工序 3分鐘(4)在減壓狀態(tài)下向遠(yuǎn)紅外線加熱器通電的工序 10分鐘(5)恢復(fù)到大氣壓的工序 5秒鐘整個(gè)過(guò)程所用時(shí)間為17分35秒。
d.糟腌干魚(竹莢魚、小鯛魚)(1)抽真空工序1分鐘(2)供入氮?dú)饧訅汗ば? 3分30秒鐘(3)排出氮?dú)鉁p壓工序 3分鐘(4)在減壓狀態(tài)下向遠(yuǎn)紅外線加熱器通電的工序 90分鐘(5)恢復(fù)到大氣壓的工序5秒鐘整個(gè)過(guò)程所用時(shí)間為97分35秒。
e.朝鮮辣白菜·暴腌咸菜(1)抽真空工序1分鐘(2)供入氮?dú)饧訅汗ば? 3分30秒鐘(3)排出氮?dú)鉁p壓工序 3分鐘(4)在減壓狀態(tài)下向遠(yuǎn)紅外線加熱器通電的工序 15分鐘(5)恢復(fù)到大氣壓的工序5秒鐘整個(gè)過(guò)程所用時(shí)間為22分35秒。
f.炸物類(炸魚蝦、油炸品、中國(guó)炸雞、炸肉排、燒魚)(1)抽真空工序1分鐘(2)供入氮?dú)饧訅汗ば? 3分30秒鐘(3)排出氮?dú)鉁p壓工序 3分鐘(4)在減壓狀態(tài)下向遠(yuǎn)紅外線加熱器通電的工序 30分鐘(5)恢復(fù)到大氣壓的工序5秒鐘整個(gè)過(guò)程所用時(shí)間為37分35秒。
g.肉類(漢堡牛肉餅、牛肉醬、牛排)(1)抽真空工序1分鐘(2)供入氮?dú)饧訅汗ば? 3分30秒鐘(3)排出氮?dú)鉁p壓工序 3分鐘(4)在減壓狀態(tài)下向遠(yuǎn)紅外線加熱器通電的工序 30分鐘(5)恢復(fù)到大氣壓的工序5秒鐘整個(gè)過(guò)程所用時(shí)間為37分35秒。
h.蔬菜類(馬鈴薯色粒、冷煮物蔬菜)(1)抽真空工序 1分鐘(2)供入氮?dú)饧訅汗ば? 3分30秒鐘(3)排出氮?dú)鉁p壓工序 3分鐘(4)在減壓狀態(tài)下向遠(yuǎn)紅外線加熱器通電的工序 60分鐘(5)恢復(fù)到大氣壓的工序 5秒鐘整個(gè)過(guò)程所需時(shí)間為67分35秒。
i.生火腿(1)抽真空工序 1分鐘(2)供入氮?dú)饧訅汗ば? 3分30秒鐘(3)排出氮?dú)鉁p壓工序 3分鐘(4)在減壓狀態(tài)下向遠(yuǎn)紅外線加熱器通電的工序 100小時(shí)(5)恢復(fù)到大氣壓的工序 5秒鐘整個(gè)過(guò)程所用時(shí)間為100小時(shí)7分35秒。
j太平洋斯氏柔魚(剖開)(1)抽真空工序 1分鐘(2)供入氮?dú)饧訅汗ば? 3分30秒鐘(3)排出氮?dú)鉁p壓工序 3分鐘(4)在減壓狀態(tài)下向遠(yuǎn)紅外線加熱器通電的工序 80分鐘(5)恢復(fù)到大氣壓的工序 5秒鐘整個(gè)過(guò)程所用時(shí)間為87分35秒。
在附圖實(shí)例中，由于溫度控制器32單獨(dú)地與托盤臺(tái)車26的各個(gè)遠(yuǎn)紅外線加熱器30連接，從而防止了向空托盤的遠(yuǎn)紅外線加熱器30通電，通過(guò)根據(jù)托盤35上放置食品的位置和大小進(jìn)行通電，從而避免了不必要的電力浪費(fèi)。
進(jìn)而，在干燥機(jī)1的機(jī)內(nèi)頂部裝備紫外線燈，向干燥中的食品照射紫外線，可以有效地抑制雜菌繁殖。
工業(yè)上的可用性總而言之，本發(fā)明由于在真空抽吸工序中向減壓的干燥機(jī)內(nèi)供入氮?dú)膺M(jìn)行加壓，與此同時(shí)向食品噴霧乙醇，直到食品組織內(nèi)部的氧氣都被氮?dú)馑脫Q，從而防止了食品的氧化，同時(shí)使乙醇充分浸透到食品中，因此可以達(dá)到滅菌的目的。
接著，排出干燥機(jī)內(nèi)的氮?dú)?，由于在減壓狀態(tài)下由遠(yuǎn)紅外線加熱，所以抑制了由于水分蒸發(fā)所引起的食品溫度降低，直到食品的中心部位都能維持食品溫度，而減壓又促進(jìn)了水分蒸發(fā)，就連內(nèi)部的水分都能在短時(shí)間內(nèi)除去，使食品達(dá)到半干燥狀態(tài)。
這種滅菌和除水是相輔相成的，從而可長(zhǎng)期保藏食品。而且，由于除水處理中食品溫度降低，所以食品的顏色和味道變化很小，就保持美味來(lái)說(shuō)可達(dá)到優(yōu)良的效果。
權(quán)利要求
1.一種食品減壓低溫遠(yuǎn)紅外干燥的方法，其特征是將食品裝入絕熱氣密構(gòu)造的干燥機(jī)內(nèi)，按如下(1)～(5)的工序順序進(jìn)行處理，(1)利用真空泵抽吸排除干燥機(jī)內(nèi)的空氣，在1～10分鐘內(nèi)使機(jī)內(nèi)壓力下降到560～160mmHg；(2)向干燥機(jī)內(nèi)供入含乙醇的氮?dú)?，向食品噴霧乙醇，同時(shí)在1～10分鐘內(nèi)，使機(jī)內(nèi)壓力上升到1.0kg/cm2G～1.9kg/cm2G，維持此高壓狀態(tài)1～10分鐘；(3)停止供入含乙醇的氮?dú)夂?0分鐘內(nèi)，利用真空泵使機(jī)內(nèi)壓力減壓到160～1mmHg以下；(4)一邊使機(jī)內(nèi)壓力保持在160～1mmHg以下范圍的減壓狀態(tài)，一邊向遠(yuǎn)紅外線加熱器通電以加熱食品15～90分鐘，使食品中心溫度保持在0～10℃；(5)供入空氣，使機(jī)內(nèi)壓力恢復(fù)到大氣壓力。
全文摘要
在短時(shí)間內(nèi)對(duì)食品進(jìn)行滅菌除水,長(zhǎng)期保持美味的方法。在真空抽吸工序中,由于向減壓的干燥機(jī)內(nèi)供入氮?dú)膺M(jìn)行加壓,同時(shí)向食品噴霧乙醇,直到食品組織內(nèi)的氧氣完全被氮?dú)庵脫Q,從而防止了食品氧化,同時(shí),乙醇充分滲透到食品中起到滅菌作用。接著排出干燥機(jī)內(nèi)的氮?dú)?由于在減壓狀態(tài)下利用遠(yuǎn)紅外線加熱,因此抑制了由于水分蒸發(fā)所引起的食品溫度降低,直到食品中心部位都維持食品溫度,而由于減壓促進(jìn)了水分蒸發(fā),因此即使在內(nèi)部的水分也能在短時(shí)間內(nèi)除去,從而使食品達(dá)到半干燥狀態(tài)。這種滅菌和除水是相輔相成的,從而可長(zhǎng)期保藏食品,而且因除水處理中食品溫度很低,所以食品顏色和味道變化很小,保持了優(yōu)美的味道。
文檔編號(hào)A23L3/005GK1199324SQ96197573
公開日1998年11月18日 申請(qǐng)日期1996年10月11日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月12日
發(fā)明者小野鐸治 申請(qǐng)人:小野食品興業(yè)株式會(huì)社 被以下專利引用 (2),