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冷冻水产品的传统解冻法

发布时间:2022-04-191206次浏览

由于水产品中含有大量不饱和脂肪酸,不适当的解冻方法会造成水产品脂肪氧化、水分流失、蛋白质氧化以及微生物污染等问题。为保证冷冻水产品解冻后能保持较好的品质,应根据水产品的种类前后物料的状态和解冻后的用途采用较优的解冻方法

 

解冻技术一般分为传统解冻技术和新型解冻技术,新型解冻技术主要有超声波解冻法、高压静电场解冻法、欧姆解冻法、微波解冻法和射频解冻法。

 

01传统解冻法

 

一、空气解冻法

 

空气解冻在食品工业和生活中比较常见,一般在15℃、相对湿度90%~95%下进行。通过空气对流传热,使食品由外向内逐渐解冻。

 

常见的空气解冻主要为静止空气解冻、流动空气解冻和加压流动空气解冻。该方法操作简单、成本低,但是由于其解冻时间长食品的水分容易挥发,汁液流失比较严重,空气中的微生物会接触食品表面,从而降低食品的营养价值。

 

二、水解冻法

 

水解冻法的解冻速率较空气解冻法的快,对水产品品质影响较小,但是解冻后水产品汁液流失严重,微生物容易污染食品表面,适合于解冻有包装的食品。

 

余文晖等采用4种解冻方法(空气解冻、静水解冻、流水解冻和微波解冻)解冻金枪鱼,结果表明,静水解冻可以保持金枪鱼的品质,具体表现为解冻后鱼肉蛋白质变性不明显,且持水力较高,解冻损失较低,有良好的质构特性。

 

水解冻时,水温不宜超过18℃,且水解冻适合于带包装的厚度较小的冷冻水产品的解冻,避免水与待解冻物料直接接触产生交叉污染。

 

 

 

02新型物理场解冻法

 

一、超声波辅助解冻

 

超声波解冻的原理主要是利用其热效应,使介质内部温度升高,解冻迅速且温度分布较均匀,这主要由于超声波在冻融边界附近迅速衰减,将超声波在介质中产生的振动能量转化为热能,从而达到解冻的目的。

 

Kissam 等采用超声波(1500 Hz,60W)水浸解冻对鱼块进行解冻,与水浸解冻相比,其解冻时间缩短了71%,但两种解冻方法对鱼块品质的影响无显著性差异。

 

Mingtang等使用超声结合微波和超声结合远红外的方法解冻黑鲈鱼,并测定了蛋白质的聚集及其二级结构,结果表明,两种方法均可以保持蛋白质的稳定性和凝胶性,并改善鱼肉品质。

 

Lu等研究了超声波结合微波和超声波结合红外解冻红姑鱼,发现两种方法均可控制蛋白质的变性和水分迁移。

 

超声辅助解冻技术虽然是一种新颖有效的技术,但其功耗高、局部加热、穿透性差等问题仍然存在。

 

二、高压静电场解冻法

 

高压静电场产生的微能量能加速食品的冰层结构氢键断裂,使冰晶粒径减小,促进冰晶过渡到水的状态,以达到加速解冻速率的目的。

 

Mousakhani等在电间隙为3.0,4.5,6.0cm,电压为4.5~14.0kV下解冻金枪鱼,发现高压电场解冻可以显著提高金枪鱼的解冻速率,控制微生物生长,并降低总挥发性盐基氮含量,但是鱼的颜色、质构、蛋白质的溶解度降低。

 

Li等研究表明,高压静电场不仅可以有效缩短鲤鱼的解冻时间,提高鱼肉的持水力和降低微生物数量,还可以提高AMP-脱氨酶活性。

 

唐梦等研究表明,3.8kV 高压静电场的解冻速率为空气的1.59倍,而且较好地保持了金枪鱼的品质。

 

高压静电场解冻技术的解冻速率快,能较大程度保持水产品的品质,但是由于解冻环境湿度大,电压较高的情况下,空气可能会被击穿,存在一定的隐患,后续需深入探究不同电压和电间隙等条件对不同类型水产品的解冻速率、蛋白质以及微生物的影响。

 

 

 

 

三、欧姆解冻

 

欧姆解冻又称电阻解冻,其解冻原理为电流通过冷冻食品形成电阻,电能在食品内部瞬间转化为热能,从而快速解冻冷冻食品。

 

Miao等发现鱼糜的解冻速率随电溶液浓度的增加而线性增加,由于欧姆解冻速率较快,从而控制解冻过程中重结晶生成,并且经欧姆解冻后的鱼糜凝胶比传统解冻方法的更强。

 

Liu等研究表明,水分含量高和脂肪含量低的金枪鱼部位电导率高,解冻速率快,且沿肌肉纹理平行放置电和肌的去除会提升其电导率,加快金枪鱼的解冻速率。

 

欧姆解冻应用于冷冻水产品中,由于电直接与样品接触,可能会对食品造成污染,对于非均质的食品解冻,由于食品内部电阻不同会造成解冻不均匀现象。目前,有关欧姆解冻在水产品中的应用尚且较少,后续可以将欧姆解冻应用于较薄的片状或块状的水产品中。

 

四、微波解冻法

 

微波解冻的原理是食品内部偶子在交变电磁场的作用下不断转动,摩擦产生热量,可显著提高其解冻速率。

 

Baygar等研究表明,经微波解冻多次冻融的鲈鱼,其pH、挥发性盐基氮(TVB-N)、酸值(TBA)值升高,粗蛋白和粗脂肪含量降低,鱼鳍、鱼尾等部位有熟化现象,建议不宜采用微波解冻反复冻融的整条鱼。

 

微波解冻存在温度分布不均匀的问题,由于在解冻过程中,鱼的尾和鳍部位肉质薄,其介电损耗常数在解冻过程中会急剧增加,吸收更多热量,而未解冻的部位吸收的热量较少,造成边角过热。

 

宦海珍等研究表明,500W 微波对鱿鱼的保水性及颜色的影响小,微波解冻速率显著优于冷藏解冻,但是不利于秘鲁鱿鱼品质保持。

 

Zhang等研发了915MHz中频微波解冻系统的数值模拟模型,并分析了其加热特性。后续应优化适当的数字模拟模型,以解决微波加热不均匀的问题。

 

五、射频解冻法

 

射频解冻原理与微波解冻的相同,射频的电磁波频率低于微波,其穿透深度较大,解冻速度快,均匀性相对较好,可较好地保持水产品品质。

 

Llave等研究表明,当解冻终温为-3~1℃时,金枪鱼的冰晶开始融化成水,介电常数与传统解冻方法相比,其解冻速率减小了3倍,且温度分布均匀。

 

王亚盛研究了27.12MHz射频体系解冻鲅鱼,结果表明解冻后的鲅鱼色泽和质构较好,解冻速率较快且温度分布较为均匀,这是由于射频穿透深度远大于鲅鱼块厚度,提高了样品的温度分布均匀性。

 

Koray等采用射频解冻1.5kg虾块,发现射频解冻虾块温度分布均匀,当板间距为15cm,射频时间为7min时,虾块温度由-22℃升至-3℃。

 

Bedane等研究表明在传送带条件下解冻食品物料可以提高温度分布均匀性。

 

Llave等建立了金枪鱼射频解冻的数学模型,使用13.56MHz的平行板射频系统测试模拟结果,通过建立数学模型,发现上电尺寸与样品表面尺寸接近时,解冻均匀性佳。

 

He等研究表明解冻样品为圆柱状时,可减少边角效应,提高解冻均匀性。射频解冻适用于体积较大的块状水产食品,对于不规则水产食品的解冻可以通过改善样品形状以及解冻环绕介质等方法提高射频解冻均匀性,并进一步研究水产品解冻后的理化性质。

 

此外,通过建立数学模型,减小研究成本和试验中的误差,促进射频技术更好地应用于水产品解冻中。

 

为防止冷冻水产品的加工、贮藏、运输、销售过程中都应保持在温度较低的环境中。将新型冷冻解冻技术应用于冷冻水产品冷链中,扩大新型冷冻解冻技术的应用范围,可以在销售前大程度保持水产品的品质。

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