Verfahren zum Gefriertrocknen von Rindfleisch
Das Gefriertrocknen von Lebensmitteln ist eine spezielle Form des Vakuumtrocknens von Lebensmitteln. Es gibt viele andere Verfahren zum Gefriertrocknen, wie Vakuum-Gefriertrocknen, Sublimationstrocknen und Gefriersublimationstrocknen. Es gefriert das Material unter dem Gefrierpunkt, um das Wasser zu festem Eis zu machen, und macht es dann in einem höheren Vakuum. Das Eis wird direkt durch Umwandlung in Wasserdampf ohne flüssigen Zustand entfernt, wodurch ein getrocknetes Produkt erhalten wird. Die Phasengleichgewichtsbeziehung von Wasser ist die Grundlage für die Erforschung und Analyse der Gefriertrocknung wasserhaltiger Lebensmittel. Dies ist aus dem Phasengleichgewichtsdiagramm von Wasser und dem Dreipunktdiagramm bekannt. Wenn der Druck größer als 610,5 Pa ist, ist das Ergebnis einer isothermen Erwärmung von festem Eis unvermeidlich. Es ist notwendig, den flüssigen Zustand zu passieren, um den gasförmigen Zustand zu erreichen, und wenn der Dampfdruck um das Eis niedriger als 610,5 Pa ist, kann die Festeisheizung direkt in Wasserdampf sublimiert werden, was das Grundprinzip der Gefriertrocknung ist.
Gefriergetrocknete Lebensmittel haben folgende Eigenschaften:
ein. Gefriergetrocknete Lebensmittel werden über einen langen Zeitraum sicher gelagert und sind leicht zu transportieren, da sie relativ dehydriert sind und ohne Konservierungsstoffe sicher gelagert werden können.
b. Da das Material vor der Sublimation und Dehydratisierung gefroren wird, um ein stabiles festes Skelett zu bilden, bleibt das feste Skelett nach der Sublimation des Wassers im Wesentlichen unverändert, so dass das trockene Produkt nicht die ursprüngliche feste Struktur verliert, die Form des frischen Lebensmittels beibehält und hat eine poröse Struktur. Das Produkt hat eine ideale schnelle Löslichkeit und schnelle Rehydratisierung.
c. Da die Feuchtigkeit im Material nach dem Vorgefrieren in Form von Eiskristallen vorliegt, sind die gelösten Substanzen wie anorganische Salze, die ursprünglich in Wasser gelöst waren, gleichmäßig in den Materialien verteilt, und wenn die Eiskristalle sublimieren, lösen sich die gelösten Substanzen im Wasser werden in situ ausgefällt. Bei dem allgemeinen Trocknungsverfahren wandert die innere Feuchtigkeit des Materials an die Oberfläche, und das auf der Oberfläche befindliche anorganische Salz fällt auf der Oberfläche aus, um eine Oberflächenhärtung zu verursachen. Daher hat das gefriergetrocknete Lebensmittel kein Problem mit der Oberflächenhärtung.
d. Die Gefriertrocknung erfolgt bei niedriger Temperatur und Hochvakuum, wodurch die Zerstörung wärmeempfindlicher Bestandteile im Lebensmittel während der Verarbeitung und die Oxidation leicht oxidierbarer Bestandteile vermieden wird, so dass das Maximum gefriergetrockneter Lebensmittel entsteht
Erhält die ernährungsphysiologischen und physiologisch aktiven Inhaltsstoffe des Lebensmittels.
e. Aufgrund der geringen Geschwindigkeit verschiedener chemischer Reaktionen bei niedrigen Temperaturen kommt es kaum zu einer Bräunung durch Verblassen, Enzyme und Aminosäuren, die durch Pigmentierung während der Gefriertrocknung verursacht werden. Gefriergetrocknete Lebensmittel müssen also keine Pigmente hinzufügen und ihre Farbe bleibt erhalten. Hell wie immer, der Geschmack bleibt unverändert.
f. Gefriergetrocknete Lebensmittel nehmen leicht Feuchtigkeit auf und zerfließen. Daher sind hohe Verpackungsmaterialien erforderlich. Darüber hinaus macht die poröse und lockere Struktur die gefriergetrockneten Lebensmittel während des Transports und Verkaufs extrem zerbrechlich und pudrig. Daher sollten Verpackungsmaterialien oder Verpackungen mit bestimmten Schutzfunktionen verwendet werden. bilden.
Die grundlegenden Schritte:
Rinder-Siebveredelung → Schneiden → Vorgefrieren → Sublimationstrocknung → Desorptionstrocknung → Verpackung → Fertigprodukt.
ein. Sieben Sie das gewürzte Rindfleisch aus dem Halbmembranmuskel, dem längsten Muskel auf dem Rücken usw. und entfernen Sie das Fett und das Bindegewebe, das am gekochten Rindfleisch haftet. Die Scheibendicke beträgt 5 mm und die Länge und Breite betragen ca. 3,5-2 cm. Legen Sie das geschnittene Material in die Trockenschale und platzieren Sie die Sonde in der Materialmitte
Durch das Vorgefrieren wird die Temperatur der feuchten Rindfleischscheiben in kurzer Zeit unter den eutektischen Punkt gesenkt, so dass das gesamte Wasser zu Eiskristallen gefroren wird, wodurch eine gute Morphologie, Textur und Rehydratisierung der sublimierten getrockneten Rindfleischstücke sichergestellt wird.
Hohe Gefrierraten führen zur Bildung kleiner Eiskristalle zwischen den Zellen und sogar zur Bildung intrazellulärer Eiskristalle, was die Trocknungsrate des Produkts sowie die Porosität und Rehydratisierungsfähigkeit des Produkts beeinflusst. Eine übermäßige Gefrierrate führt zu einer signifikanten Verringerung der Rehydratisierungskapazität des Rindfleischs. Die Farbe des Produkts ist vor der Rehydratisierung oder nach der Rehydratisierung blasser, und die ursprüngliche Farbe des Rindfleischs selbst geht verloren. Im Gegensatz zur Gefriertrocknung von rohem Rindfleisch scheint die Gefrierrate jedoch keinen Einfluss auf die Dehydratisierungsrate oder Rehydratisierungskapazität von gekochtem Rindfleisch in einem relativ weiten Bereich zu haben. Je langsamer die Gefrierrate ist, desto besser ist die Qualität von gefriergetrocknetem gekochtem Rindfleisch während der Lagerung . Je schneller du fällst. Die Gefrierrate hat einen gewissen Einfluss auf die Trocknungszeit. Die durch schnelles Einfrieren erzeugten Eiskristalle sind kleiner, die durch langsames Einfrieren erzeugten Eiskristalle sind größer, die großen Eiskristalle sind gut für die Sublimation, die kleinen Eiskristalle lösen sich schnell auf und je kleiner die Eiskristalle sind, desto mehr reflektieren die Produkte nach dem Trocknen . Die ursprüngliche Strukturform und Leistung, daher sollte der eutektische Punkt von Rindfleisch berücksichtigt werden, um die optimale Gefrierrate auszuwählen, die die Trocknungszeit verkürzen und die Qualität von gefriergetrocknetem Rindfleisch sicherstellen kann. Im Test wurde das Regal auf -15ºC abgekühlt und die Materialtemperatur nach 1,5 h auf -20ºC gesenkt. Nach 0,5 h Einfrieren wurde angenommen, dass es die eutektische Temperatur des Rindfleischs erreicht. -2 7 ° C. (Der eutektische Punkt des Rindfleischs liegt bei -25 ° C) und 1 Stunde lang aufbewahrt. Diese Zeit ist zum Vorgefrieren abgeschlossen.
Einfluss der Sublimationstemperatur auf die Qualität von gefriergetrocknetem Rindfleisch
Die für die Sublimationstrocknung erforderliche latente Wärme wird durch den externen Wärmeübertragungsprozess von der Wärmequelle auf die Oberfläche des getrockneten Materials übertragen, und die Erwärmung des Regals muss sicherstellen, dass die Materialtemperatur niedriger als die eutektische Temperatur ist, damit das Material dies tut nicht schmelzen, und die Temperatur ist zu niedrig, um die Verbesserung der Trocknungsrate zu beeinträchtigen. Mit steigender Temperatur des externen Gases steigt auch die Oberflächentemperatur der getrockneten Schicht. Daher kann die Trocknungsrate durch Erhöhen der Gastemperatur erhöht werden, ist jedoch durch die folgenden Bedingungen begrenzt:
a) die Temperatur des gefrorenen Teils des Produkts ist niedriger als die Temperatur, bei der das Produkt zusammenschmilzt;
b) die Temperatur der Produkttrocknungsschicht muss niedriger sein als die Zerfallstemperatur oder die maximal zulässige Temperatur;
c) Maximale Lagertemperatur. Erhöhen der Temperatur des Gases Wenn es durch die maximale Temperatur begrenzt ist, der die Trocknungsschicht standhalten kann, muss die Wärmeleitfähigkeit der getrockneten Schicht erhöht werden, um die Trocknungsrate zu erhöhen. Wenn die Schmelztemperatur der gefrorenen Schicht begrenzt ist, ist es zur Erhöhung der Trocknungsrate erforderlich, die Trocknungsrate zu erhöhen. Der durchschnittliche effektive Diffusionskoeffizient der Schicht. Die Wärmeleitfähigkeit und der Diffusionskoeffizient der getrockneten Schicht hängen alle mit dem Druck zusammen. Im Test beträgt die Lagertemperatur 55 ° C, und die Oberflächentemperatur des Rindfleischs während des Sublimationstrocknungsprozesses sollte 40 ° C nicht überschreiten, um eine thermische Denaturierung des Proteins zu verhindern und die Rehydratisierung des Produkts zu beeinflussen.
Fassen Sie die Bedingungen des Gefriertrocknungsprozesses von gekochtem Rindfleisch zusammen:
Die Vorgefrierzeit beträgt 3 Stunden, die Endtemperatur vor dem Gefrieren beträgt -30 ° C und das Vakuum in der Trockenkammer beträgt 60 Pa.
Das Wasserfallenvakuum beträgt 45 Pa, die Wasserfallen-Temperatur beträgt -40 bis -50 ° C und die Trocknungszeit beträgt 6-8 h.
Das Aussehen von gefriergetrocknetem gekochtem Rindfleisch hat eine dunkelrote Farbe und keinen Unterschied vor der Gefriertrocknung, und die Oberfläche ist fokal geformt, um dem Produkt einen besonderen Geschmack zu verleihen. Das lyophilisierte gekochte Rindfleisch wird in Wasser mit normaler Temperatur bei 20 ° C rehydratisiert und das Produkt wird vor der Gefriertrocknung in etwa 1 Minute in den Zustand von frisch gekochtem Rindfleisch zurückversetzt. Nach der Rehydratisierung hat das Produkt eine gute Qualität und der Geschmack ist im Wesentlichen der gleiche wie vor der Gefriertrocknung.
