专利名称：一种真空冷冻膨化牛肉丁的加工方法
技术领域：
本发明涉及一种牛肉丁的干制，尤其是一种真空冷冻膨化牛肉丁的加工方法。
背景技术：
牛肉是一种高蛋白食品，每IOOg牛肉中含蛋白质20.1g(比猪肉约多3.3%，比羊肉约多10% )，含脂肪10.2g，还含有钙7mg、铁0.9mg、磷170mg，以及维生素B10.07mg、维生素B120.15mg、烟酸6mg和少量的维生素A等。由于牛肉胆固醇含量和脂肪都比其它肉类食品低，含蛋白质较高，味道鲜美，营养成分易于被人体消化吸收，因而历来深受人们的喜爱。牛肉味甘性温，有安中益气，补脾胃、壮腰腿、消渴及止唾之功能，向来被认为是食疗佳品，享有“肉中骄子”的美称。牛肉中脂肪与同量的鸡、鸭肉或蛋比较含量很少，而且牛肉中一半的脂肪为不饱和脂肪酸。牛肉、羊肉等瘤胃动物的肉中含有共轭亚油酸，该成分具有抗肿瘤、抗糖尿病、抑制肥胖等多种生理功能。以牛肉为原料加工成的牛肉丁，含有丰富的营养成分，主要为蛋白质和脂肪。每IOOg牛肉丁中含蛋白质45.6g，是新鲜牛肉的2.3倍，脂肪含量为40g，是新鲜牛肉的4倍。另外牛肉丁中含有钙43mg，磷464mg，铁15.6mg。这些无机成分除能满足人体的营养需要外，还具有重要的生理作用，其中铁的存在形式主要为血红素铁，生物利用率高，不受食物中其他因素的干扰，更有利于人体的吸收。食品真空冷冻干燥技术是一门跨学科的综合技术，涉及多学科、多领域。食品冻干技术的进步依赖于交叉学科的发展。真空冷冻干燥技术能最大限度、最长时间地保持其色、味、形和营养成分。现在在对牛肉丁进行干燥时，通常是真空冷冻干燥，而只经过真空冷冻干燥的最终产品牛肉丁会产生外表褶皱，结构塌缩、产品硬度大的现象，严重影响产品的感官评价，而且口感差，牛肉丁保质期短，干燥能耗高。目前，还未有好的解决方案。
发明内容
本发明的技术任务是针对上述现有技术中的不足提供一种真空冷冻膨化牛肉丁的加工方法，该一种真空冷冻膨化牛肉丁的加工方法具有能够最大限度的保持牛肉丁食品原有的生物活性及营养成分，并且改善口感，具有很好的酥脆性，外形完整，口感好，提高了牛肉丁的附加值，延长保质期，无需任何添加剂和防腐剂，干燥能耗较低，热效率较高，提高了生产效率，并有效地降低了牛肉丁生产成本的特点。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:它包括以下步骤:(1)原料预处理:将新鲜牛肉洗净，切成500-1000g肉块，将肉块放入锅中煮开30-40min捞出，用切丁机切成Icm见方的牛肉丁，可按不同口味添加不同配方的汤料煮开泡制，待汤汁熬干，将牛肉丁取出、浙干；(2)将处理好的原料摊成单层，均匀分布于物料托盘上，放入速冻机内，在_40°C进行速冻4-6h，确保牛肉丁内水分完全冻结；( 3 )通过真空冷冻膨化干燥机进行真空冷冻膨化干燥:
经速冻好的牛肉丁，连同物料托盘一块放入膨化罐，置于加热板的托架上，使物料托盘和上下层加热板距离一致；将物料温度探针插入牛肉丁内，以监测牛肉丁的温度变化；关闭膨化罐仓门，封闭膨化罐；牛肉丁的状态可通过膨化罐仓门上的观察孔得知；开启制冷机组，打开凝结管上的电磁阀和冷阱与膨化罐之间的第二气动阀门，制冷机组通过凝结管对冷阱和膨化罐提供冷源，将冷阱内的温度降至-50°C ；开启真空机组，打开真空机组与冷阱之间的第一气动阀门，真空机组对膨化罐和冷阱同时抽真空，抽除不可凝气体；维持膨化罐内压力IOOpa以下，开始真空冷冻干燥过程;开启循环水罐，打开与下板式换热器相连的带变频器装置的水泵和电磁阀，将下板式换热器内通入蒸汽，对循环水罐内的冷水进行热交换，将热交换后的冷凝水排出下板式换热器，循环水罐内的冷水经下板式换热器加热后使膨化罐内的加热板升温，加热板温度由与加热板接触的加热板温度探针得知，使加热板温度上升至设定温度70-75 °C，超过设定温度时，可通过调整水泵的变频器来改变热水的流速使热水保持在设定温度，如果热水的温度调整超出变频器的控制范围，可关闭与下板式换热器相连的电磁阀和水泵，使之降温至设定温度，以此保持加热板的温度在设定温度内；随着真空冷冻干燥的进行，牛肉丁的温度逐步上升，待牛肉丁温度至5-10°C时，关闭第二气动阀门，关闭制冷机组；调整加热板温度达到80_85°C，开启与无菌空气过滤器相连的电磁阀，向膨化罐注入经过滤水汽和杂质的无菌压缩空气，使膨化罐压力恢复常压；开启第二气动阀门，使冷阱和膨化罐联通，利用两罐间的压力差进行膨化；进行2-3次相同膨化过程后，关闭与下板式换热器相连的电磁阀和水泵，打开与上板式换热器相连的带变频器装置水泵和电磁阀，将上板式换热器内通入冰水，与循环水罐内的热水进行热交换后，排出经过上板式换热器热交换后的温水；循环水罐内的热水经上板式换热器冷却后使膨化罐内的加热板降温至60-65°C ;关闭上板式换热器的电磁阀，开启下板式换热器的电磁阀，维持加热板的温度在设定温度60-65°C，开始真空干燥过程，真空干燥时间为120-150min ;关闭下板式换热器的电磁阀，开启上板式换热器的电磁阀，冷却加热板温度至30°C，开始排潮固型过程，和膨化操作过程一致，重复次数6-8次，此过程大大缩短干燥时间；排潮固型后继续冷却降温至室温，关闭设备，开启膨化罐，分级包装，得到真空冷冻膨化酥脆牛肉丁产品。所述的真空冷冻膨化干燥机包括冷阱、制冷机组、真空机组、膨化罐、板式换热器和循环水罐，所述的冷阱的两端分别与真空机组和膨化罐相连，所述的制冷机组通过凝结管与冷阱相连，所述的膨化罐上部和下部分别设置有进水管和出水管，所述的膨化罐外部的进水管与出水管之间设置有循环水罐，所述的循环水罐与进水管之间并联设置有上、下两个板式换热器，所述的上、下两个板式换热器与循环水罐之间分别设置有水泵，所述的膨化罐的一端设置有膨化罐仓门，膨化罐内设置有物料托盘，所述的膨化罐的下部设置有无菌空气过滤器，所述的冷阱与真空机组和膨化罐之间分别设置有第一气动阀门和第二气动阀门，所述的制冷机组与凝结管之间、膨化罐与无菌空气过滤器之间和两个板式换热器的两端分别设置有电磁阀，所述的膨化罐内设置有加热板，所述的加热板包括横向加热板和纵向加热板，所述的横向加热板沿纵向加热板均匀设置，所述的每两个横向加热板两侧的纵向加热板上分别对称设置有托架，所述的物料托盘分别设置在托架上，所述的横向加热板的上部和下部分别与进水管和出水管相连通，所述的膨化罐内设置有加热板温度探针和物料温度探针，所述的加热板温度探针和物料温度探针分别与横向加热板和物料托盘相接触，所述的膨化罐仓门上设置有观察孔。所述的第一气动阀门、第二气动阀门和电磁阀分别与控制系统相连，第一气动阀门、第二气动阀门和电磁阀的开启和关闭全部由控制系统自动控制。本发明的一种真空冷冻膨化牛肉丁的加工方法和现有技术相比，具有以下突出的有益效果:经真空冷冻膨化干燥机生产出的牛肉丁，在颜色和风味、营养成分上可与真空冷冻干燥的产品品质相媲美，同时经过膨化干燥的牛肉丁由于原料内部产生了多孔、海绵状的结构，与真空冷冻干燥产品相比产品有很好的酥脆性，外形完整，口感酥脆，提高了牛肉丁的附加值；干燥能耗较低，由于采取了循环冷却和循环热水加热等措施，热效率较高，使其能耗远远低于真空冷冻干燥的能耗，这在实际生产中极大地提高了生产效率，并有效地降低了牛肉丁生产成本；绿色环保，加工过程中用水量少，产生的废弃物少，符合环保要求，加工副产物也可以进一步加工利用，造成污染少；牛肉丁保质期长，膨化牛肉丁的含水量一般在7%以下，不利于微生物生长繁殖，可以长期保存；克服了低温真空油炸产品中含有油脂的缺点，不易引起油脂酸败等不良品质变化等特点。
附图1是一种真空冷冻膨化牛肉丁的加工方法中使用的真空冷冻膨化干燥机的主视结构不意图；附图2是一种真空冷冻膨化牛肉丁的加工方法中使用的真空冷冻膨化干燥机的膨化罐及加热板放大俯视结构示意图；附图3是一种真空冷冻膨化牛肉丁的加工方法中使用的真空冷冻膨化干燥机的膨化罐放大左视图；附图4是一种真空冷冻膨化牛肉丁的加工方法中使用的真空冷冻膨化干燥机的物料托盘放大左视图；附图标记说明:1、真空机组，2、第一气动阀门，3、冷阱，4、电磁阀，5、制冷机组，6、凝结管，7、第二气动阀门，8、无菌空气过滤器，9、观察孔，10、托架，11、膨化罐，12、物料托盘，13、出水管，14、膨化罐仓门，15、加热板温度探针，16、物料温度探针，17、加热板，18、进水管，19、下板式换热器，20、循环水罐，21、上板式换热器，22、水泵，23、横向加热板，24、纵向加热板。
具体实施例方式参照说明书附图1至附图4对本发明的一种真空冷冻膨化牛肉丁的加工方法作以下详细地说明。本发明的一种真空冷冻膨化牛肉丁的加工方法，其包括以下步骤:(1)原料预处理:将新鲜牛肉洗净，切成500-1000g肉块，将肉块放入锅中煮开30-40min捞出，用切丁机切成Icm见方的牛肉丁，可按不同口味添加不同配方的汤料煮开泡制，待汤汁熬干，将牛肉丁取出、浙干；(2)将处理好的原料摊成单层，均匀分布于物料托盘12上，放入速冻机内，在_40°C进行速冻4-6h，确保牛肉丁内水分完全冻结；( 3 )通过真空冷冻膨化干燥机进行真空冷冻膨化干燥:经速冻好的牛肉丁，连同物料托盘12 —块放入膨化罐11，置于加热板17的托架10上，使物料托盘12和上下层加热板距离一致；将物料温度探针16插入牛肉丁内，以监测牛肉丁的温度变化；关闭膨化罐仓门14，封闭膨化罐11 ;牛肉丁的状态可通过膨化罐仓门14上的观察孔9得知；开启制冷机组5，打开凝结管6上的电磁阀4和冷阱3与膨化罐11之间的第二气动阀门7，制冷机组5通过凝结管6对冷阱3和膨化罐11提供冷源，将冷阱3内的温度降至-50。。；开启真空机组1，打开真空机组I与冷阱3之间的第一气动阀门2，真空机组I对膨化罐11和冷阱3同时抽真空，抽除不可凝气体；维持膨化罐11内压力IOOpa以下，开始真空冷冻干燥过程；开启循环水罐20，打开与下板式换热器19相连的带变频器装置的水泵22和电磁阀，将下板式换热器19内通入蒸汽，对循环水罐20内的冷水进行热交换，将热交换后的冷凝水排出下板式换热器19，循环水罐20内的冷水经下板式换热器19加热后使膨化罐11内的加热板17升温，加热板17温度由与加热板17接触的加热板温度探针15得知，使加热板17温度上升至设定温度70-75°C，超过设定温度时，可通过调整水泵22的变频器来改变热水的流速使热水保持在设定温度，如果热水的温度调整超出变频器的控制范围，可关闭与下板式换热器19相连的电磁阀和水泵，使之降温至设定温度，以此保持加热板17的温度在设定温度内；随着真空冷冻干燥的进行，牛肉丁的温度逐步上升，待牛肉丁温度至5-10°C时，关闭第二气动阀门7，关闭制冷机组5 ；调整加热板17温度达到80_85°C，开启与无菌空气过滤器8相连的电磁阀，向膨化罐11注入经过滤水汽和杂质的无菌压缩空气，使膨化罐11压力恢复常压；开启第二气动阀门7，使冷阱3和膨化罐11联通，利用两罐间的压力差进行膨化；进行2-3次相同膨化过程后，关闭与下板式换热器19相连的电磁阀和水泵，打开与上板式换热器21相连的带变频器装置水泵和电磁阀，将上板式换热器21内通入冰水，与循环水罐20内的热水进行热交换后，排出经过上板式换热器21热交换后的温水；循环水罐20内的热水经上板式换热器21冷却后使膨化罐11内的加热板降温至60-65°C;关闭上板式换热器21的电磁阀，开启下板式换热器19的电磁阀，维持加热板17的温度在设定温度60-65°C，开始真空干燥过程，真空干燥时间为120-150min ;关闭下板式换热器19的电磁阀，开启上板式换热器21的电磁阀，冷却加热板17温度至30°C，开始排潮固型过程，和膨化操作过程一致，重复次数6-8次，此过程大大缩短干燥时间；排潮固型后继续冷却降温至室温，关闭设备，开启膨化罐11，分级包装，得到真空冷冻膨化酥脆牛肉丁产品。所述的真空冷冻膨化干燥机包括冷阱3、制冷机组5、真空机组1、膨化罐11、板式换热器和循环水罐20，所述的冷阱3的两端分别与真空机组I和膨化罐11相连，所述的制冷机组5通过凝结管6与冷阱3相连，所述的膨化罐11上部和下部分别设置有进水管18和出水管13，所述的膨化罐11外部的进水管18与出水管13之间设置有循环水罐20，所述的循环水罐20与进水管18之间并联设置有上、下两个板式换热器，所述的上、下两个板式换热器与循环水罐20之间分别设置有水泵22，所述的膨化罐11的一端设置有膨化罐仓门14，膨化罐11内设置有物料托盘12，所述的膨化罐11的下部设置有无菌空气过滤器8，所述的冷阱3与真空机组I和膨化罐11之间分别设置有第一气动阀门2和第二气动阀门7，所述的制冷机组5与凝结管6之间、膨化罐11与无菌空气过滤器8之间和两个板式换热器的两端分别设置有电磁阀4，所述的膨化罐11内设置有加热板17，所述的加热板17包括横向加热板23和纵向加热板24，所述的横向加热板23沿纵向加热板24均匀设置，所述的每两个横向加热板23两侧的纵向加热板24上分别对称设置有托架10，所述的物料托盘12分别设置在托架10上，所述的横向加热板23的上部和下部分别与进水管18和出水管13相连通，膨化罐11内加热干燥方式是内置加热板17内通热水加热，由板式换热器通入蒸汽给循环水罐20内的冷水加热从而给加热板17提供热水，形成密闭的回路，膨化罐11加压采用经过过滤的无菌空气来实现。因此采用加热板板式加热方式，加大了受热接触面积，提高了加热效率，整个膨化罐11内的温度波动小，也更便于控制，而且热水可以循环使用，更加节能降耗；所述的膨化罐11内设置有加热板温度探针15和物料温度探针16，所述的加热板温度探针15和物料温度探针16分别与横向加热板23和物料托盘12相接触，便于检测加热板17和物料托盘12内物料的温度，所述的膨化罐仓门14上设置有观察孔9，便于观察膨化罐11内的物料的状态。所述的第一气动阀门2、第二气动阀门7和电磁阀4分别与控制系统相连,第一气动阀门2、第二气动阀门7和电磁阀4的开启和关闭全部由控制系统自动控制。除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
权利要求
1.一种真空冷冻膨化牛肉丁的加工方法，其特征是:包括以下步骤:(1)原料预处理:将新鲜牛肉洗净，切成500-1000g肉块，将肉块放入锅中煮开30-40min捞出，用切丁机切成Icm见方的牛肉丁，可按不同口味添加不同配方的汤料煮开泡制，待汤汁熬干，将牛肉丁取出、浙干； (2)将处理好的原料摊成单层，均匀分布于物料托盘上，放入速冻机内，在_40°C进行速冻4-6h，确保牛肉丁内水分完全冻结； (3)通过真空冷冻膨化干燥机进行真空冷冻膨化干燥: 经速冻好的牛肉丁，连同物料托盘一块放入膨化罐，置于加热板的托架上，使物料托盘和上下层加热板距离一致；将物料温度探针插入牛肉丁内，以监测牛肉丁的温度变化；关闭膨化罐仓门，封闭膨化罐；牛肉丁的状态可通过膨化罐仓门上的观察孔得知； 开启制冷机组，打开凝结管上的电磁阀和冷阱与膨化罐之间的第二气动阀门，制冷机组通过凝结管对冷阱和膨化罐提供冷源，将冷阱内的温度降至_50°C ； 开启真空机组，打开真空机组与冷阱之间的第一气动阀门，真空机组对膨化罐和冷阱同时抽真空，抽除不可凝气体；维持膨化罐内压力IOOpa以下，开始真空冷冻干燥过程；开启循环水罐，打开与下板式换热器相连的带变频器装置的水泵和电磁阀，将下板式换热器内通入蒸汽，对循环水罐内的冷水进行热交换，将热交换后的冷凝水排出下板式换热器，循环水罐内的冷水经下板式换热器加热后使膨化罐内的加热板升温，加热板温度由与加热板接触的加热板温度探针得知，使加热板温度上升至设定温度70-75 °C，超过设定温度时，可通过调整水泵的变频器来改变热水的流速使热水保持在设定温度，如果热水的温度调整超出变频器的控制范围，可关闭与下板式换热器相连的电磁阀和水泵，使之降温至设定温度，以此保持加热板的温度在设定温度内； 随着真空冷冻干燥的进行，牛肉丁的温度逐步上升，待牛肉丁温度至5-10°C时，关闭第二气动阀门，关闭制冷机组； 调整加热板温度达到80-85°C，开启与无菌空气过滤器相连的电磁阀，向膨化罐注入经过滤水汽和杂质的无菌压缩空气，使膨化罐压力恢复常压；开启第二气动阀门，使冷阱和膨化罐联通，利用两罐间的压力差进行膨化；进行2-3次相同膨化过程后，关闭与下板式换热器相连的电磁阀和水泵，打开与上板式换热器相连的带变频器装置水泵和电磁阀，将上板式换热器内通入冰水，与循环水罐内的热水进行热交换后，排出经过上板式换热器热交换后的温水；循环水罐内的热水经上板式换热器冷却后使膨化罐内的加热板降温至60-65°C ；关闭上板式换热器的电磁阀，开启下板式换热器的电磁阀，维持加热板的温度在设定温度60-65°C，开始真空干燥过程，真空干燥时间为120-150min ;关闭下板式换热器的电磁阀，开启上板式换热器的电磁阀，冷却加热板温度至30°C，开始排潮固型过程，和膨化操作过程一致，重复次数6-8次，此过程大大缩短干燥时间；排潮固型后继续冷却降温至室温，关闭设备，开启膨化罐，分级包装，得到真空冷冻膨化酥脆牛肉丁产品。
2.根据权利要求1所述 的一种真空冷冻膨化牛肉丁的加工方法，其特征是:所述的真空冷冻膨化干燥机包括冷阱、制冷机组、真空机组、膨化罐、板式换热器和循环水罐，所述的冷阱的两端分别与真空机组和膨化罐相连，所述的制冷机组通过凝结管与冷阱相连，所述的膨化罐上部和下部分别设置有进水管和出水管，所述的膨化罐外部的进水管与出水管之间设置有循环水罐，所述的循环水罐与进水管之间并联设置有上、下两个板式换热器，所述的上、下两个板式换热器与循环水罐之间分别设置有水泵，所述的膨化罐的一端设置有膨化罐仓门，膨化罐内设置有物料托盘，所述的膨化罐的下部设置有无菌空气过滤器，所述的冷阱与真空机组和膨化罐之间分别设置有第一气动阀门和第二气动阀门，所述的制冷机组与凝结管之间、膨化罐与无菌空气过滤器之间和两个板式换热器的两端分别设置有电磁阀，所述的膨化罐内设置有加热板，所述的加热板包括横向加热板和纵向加热板，所述的横向加热板沿纵向加热板均匀设置，所述的每两个横向加热板两侧的纵向加热板上分别对称设置有托架，所述的物料托盘分别设置在托架上，所述的横向加热板的上部和下部分别与进水管和出水管相连通，所述的膨化罐内设置有加热板温度探针和物料温度探针，所述的加热板温度探针和物料温度探针分别与横向加热板和物料托盘相接触，所述的膨化罐仓门上设置有观察孔。
3.根据权利要求2所述的一种真空冷冻膨化牛肉丁的加工方法，其特征是:所述的第一气动阀门、第二气动阀门和电磁阀分别与控制系统相连，第一气动阀门、第二气动阀门和电磁阀的开启和关闭全 部由控制系统自动控制。
全文摘要
本发明公开了一种真空冷冻膨化牛肉丁的加工方法，属于牛肉丁的干制，包括以下步骤(1)原料预处理将新鲜牛肉洗净,切成500-1000g肉块，将肉块放入锅中煮开30-40min捞出，用切丁机切成1cm见方的牛肉丁，可按不同口味添加不同配方的汤料煮开泡制,待汤汁熬干,将牛肉丁取出、沥干；(2)将处理好的原料摊成单层，均匀分布于物料托盘上，放入速冻机内，在-40℃进行速冻4-6h，确保牛肉丁内水分完全冻结；(3)通过真空冷冻膨化干燥机进行真空冷冻膨化干燥。本发明具有能够最大限度的保持牛肉丁食品原有的生物活性及营养成分，并且改善口感，具有很好的酥脆性，外形完整，干燥能耗较低，提高了生产效率等特点。
文档编号A23L1/311GK103141858SQ20131010131
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月27日 优先权日2013年3月27日
发明者孙曙光, 冀利 申请人:孙曙光