一種超聲波協(xié)同高靜壓冷凍對蝦的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冷凍食品技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種超聲波協(xié)同高靜壓冷凍對蝦的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對蝦以肉質(zhì)鮮美，富含蛋白質(zhì)，營養(yǎng)豐盛備受消費者青睞，但素有貨架期短的難題，主要是由于其甲殼及頭胸部含有大量的多酸氧化酶(polyphenol oxidase，ΡΡ0)，使得酚類物質(zhì)氧化聚集造成對蝦的黑變。鈍酶，保鮮，延長貨架期，增加經(jīng)濟效益一直是對蝦行業(yè)的難點。目前工業(yè)上一般采取傳統(tǒng)冷凍結(jié)合高溫加熱鈍酶預(yù)處理的方式，雖然能有效延長貨架期，但是品質(zhì)亦發(fā)生不可逆的破壞。
[0003]這種品質(zhì)的不可逆破壞在傳統(tǒng)冷凍及熱處理方面皆有體現(xiàn)。傳統(tǒng)冷凍熱傳遞速度相對較慢，形成的冰晶大而少，過大的冰晶會刺破細胞膜，破壞組織結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致品質(zhì)降低。熱處理作為鈍酶滅菌的有效手段，但同時亦使得蝦肌肉蛋白發(fā)生不可逆的變性，失去生蝦蛋白特性，與生鮮蝦在顏色質(zhì)構(gòu)等多方面顯著不同，食用時受限制。
[0004]超高壓冷凍、超聲波冷凍作為新型冷凍方式，針對傳統(tǒng)冷凍過大冰晶造成的品質(zhì)不可逆破壞，著力于在胞內(nèi)形成細小均勻的冰晶，保護微觀組織。此外，超高壓、超聲波分別作為以壓力場、能量場的存在，已證明對食品中的酶、細菌具有一定的頓活、殺滅作用。
[0005]生鮮食品雖然貨架期短，但是由于它們的營養(yǎng)價值高，且方便、快捷，深受消費者的青睞，對蝦作為一種鮮美高營養(yǎng)的食品，速凍對蝦的需求量日益增大。冷凍是保持其品質(zhì)的最普遍方式，而對于其含水量較高、酶含量豐富的特殊性質(zhì)等特性，鈍酶速凍顯的尤為重要，能最大程度地保證冷凍對蝦的品質(zhì)。傳統(tǒng)的一些與速凍法如常壓冷凍(冰箱)、風冷、液氮冷凍等相對來說主要存在以下不足:
[0006](I)凍結(jié)速率慢，形成的冰晶尺寸不一、分布不均，對細胞膜和結(jié)構(gòu)有一定程度的損害，導(dǎo)致解凍后持水能力下降；
[0007](2)工業(yè)上常采用的加熱預(yù)處理鈍酶、滅菌的方式，會使得肌肉蛋白熟制變性，嚴重破壞了生鮮對蝦的鮮美，營養(yǎng)物質(zhì)發(fā)生流失，不僅造成口感的缺憾，而且限制了后期的食用方式。
[0008](3)單獨的高壓冷凍或超聲冷凍處理，無法達到鈍酶效果，且在相對較低壓力或超聲條件下，反而發(fā)生酶活激發(fā)的現(xiàn)象。
[0009](4)單獨的高壓冷凍，超高壓輔助冷凍保壓條件下的固液混合狀態(tài)，對肌肉組織細胞會產(chǎn)生一定的破壞作用，使用范圍常受限制。
[0010](5)單獨的超聲冷凍無法應(yīng)用于對蝦冷凍中，由于其在固體冷凍應(yīng)用上的限制及鈍酶效果可待提升化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種超聲波協(xié)同高靜壓冷凍對蝦的方法，滅菌、速凍同時進行，完全的物理化處理，且無需任何加熱，避免了傳統(tǒng)處理方式中的熱及冷凍造成的傷害，從根本上保證了速凍對蝦的生鮮品質(zhì)。
[0012]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0013]—種超聲波協(xié)同高靜壓冷凍對蝦的方法，包括以下步驟:
[0014](I)制備真空包裝的對蝦樣品；
[0015](2)將對蝦樣品浸漬在-18?_20°C的冷媒媒介中，進行高靜壓處理:增壓至100?600MPa，保壓25?35min；在高靜壓處理過程中，給予超聲波處理；
[0016](3)進行卸壓操作，卸壓完成后對蝦樣品繼續(xù)在-18?_20°C的冷媒媒介中浸漬3?5min;浸漬的過程中給予超聲波處理；
[0017](4)將對蝦樣品置于-18?_20°C的冷庫中長期貯存。
[0018]步驟(2)所述超聲波處理，具體為:
[0019]當高靜壓處理壓力為[100，150]MPa時，在樣品溫度達到相變溫度時，即給予20?30W/cm2的超聲處理，處理時間為8?12min;
[0020]當高靜壓處理壓力為(150，200]MPa時，在樣品溫度達到-14?-15°C時，即給予30?40W/ cm2的超聲處理，處理時間為12?15min ；
[0021]當高靜壓處理壓力為(200，350]MPa時，在樣品溫度達到-14?-15°C時，即給予10?20W/cm2的超聲處理，處理時間為5-8min;
[0022]當高靜壓處理壓力為(350，600]MPa時，在樣品溫度達到相變溫度時，即給予5?1ff/cm2的超聲處理，處理時間為3?5min。
[0023]步驟(3)所述的超聲波處理，具體為:
[0024]當高靜壓處理壓力為[100，200 ]MPa時，卸壓開始時即給予3.5?5W/cm2的超聲處理，處理時間為3.5-5min;
[0025]當高靜壓處理壓力為(200，350]MPa時，卸壓開始時即給予1.5?3.5W/cm2的超聲處理，處理時間為1.5-3min；
[0026]當高靜壓處理壓力為(350-600]MPa時，卸壓開始時即給予0.5?1.5W/cm2的超聲處理，處理時間為0.5?1.5min。
[0027]步驟(2)所述的冷媒媒介為冰點低于_20°C的液體。
[0028]步驟(2)所述冷媒媒介為體積濃度為30?50%的乙醇溶液。
[0029]步驟(2)所述的超聲波處理，具體為:
[0030]每個超聲波處理周期，超聲處理10s，停止5s。
[0031]步驟(I)所述制備真空包裝的對蝦樣品，具體為:
[0032]新鮮對蝦采用冰水致死后，晾干表面水分，在0.08?0.1MPa下進行真空包裝。
[0033]本發(fā)明的技術(shù)原理如下:
[0034]高壓與超聲波對酶蛋白的構(gòu)象都存在一定的影響，具有激活或鈍化作用。高靜壓對對蝦的處理中，在100-200MPa，多酚氧化酶被激活，尤其在150-200MPa時較顯著；當大于200MPa時，隨著壓力的增大，酶活逐漸被鈍化，其中200-350MPa酶活被些許鈍化，大于350MPa時，酶活鈍化開始相對較顯著。超聲波在對對蝦的多酚氧化酶處理中，低強度的超聲(<5W/cm2)在酶活鈍化方面無顯著效果，有時反而被激活。故在對蝦的低壓處理時，輔助予高強度的超聲處理，達到一種聯(lián)合鈍酶的效果。
[0035]高壓下的水結(jié)晶具有可劃分為不同區(qū)域，可形成1-VI種形態(tài)的冰晶:當溫度在-18?-20°C時，100-200MPa下形成I區(qū)冰晶(P = 0.92g/cm3); 200-350MPa下形成III區(qū)冰晶(P =1.14g/cm3) ;350-600MPa下形成V區(qū)冰晶(P=1.23g/cm3)。除了200MPa屬于壓力轉(zhuǎn)變冷凍(卸壓后才開始形成冰晶)，其他均屬于壓力輔助冷凍，即在保壓狀態(tài)時，對蝦內(nèi)部的水分是呈現(xiàn)一種固液混合狀態(tài)，此時輔助予的超聲處理，可破碎有可能形成的大冰晶及抑制大冰晶的生長。由于不同冰區(qū)的冰晶密度不同，導(dǎo)致物理特性的不同，且可相對宏觀的認為，密度較大的冰晶對應(yīng)的個體體積較小，需要破碎的超聲強度對應(yīng)較小，故在卸壓后給予相對應(yīng)的不同超聲處理。
[0036]此外，卸壓后的冰晶形成過程中輔助予的超聲處理，在促進晶核形成方面表現(xiàn)的優(yōu)勢更為明顯。超聲波輔助冷凍，促進成核，形成細小均勻的冰晶特性已被大量研究證明。故此階段的超聲協(xié)同，使得速凍效果體現(xiàn)的尤為顯著，更進一步保證了冷凍對蝦肌肉組織的微觀結(jié)構(gòu)，從而品質(zhì)得到提高。
[0037]綜上所述:對蝦表殼的微生物、多酚氧化酶采用非熱的全物理處理方式，高壓與超聲波在互補單獨使用不足的情況下，強強聯(lián)合，充分發(fā)揮了鈍酶滅菌的效果，避免了肌肉蛋白的熟制變性;對蝦肌肉內(nèi)部水分幾乎全部轉(zhuǎn)化為細小而均勻的冰晶，保壓或是超高壓卸壓過程中給予超聲波處理，不僅會破碎可能形成的較大冰晶，抑制其生長，而且使得更多晶核的形成，充分保證形成盡可能多且細小均勻的冰晶，實現(xiàn)了真正意義上的“速凍”，保證了細胞微觀