[發(fā)明專利]一種超臨界二氧化碳干燥食品的裝置和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010565950.0
• 申請日: 2010-11-19
• 公開（公告）號: CN102113699A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發(fā)明（設計）人: 劉書成;張常松;張良;章超樺;洪鵬志;吉宏武;高加龍;鄧楚津
• 申請（專利權）人: 廣東海洋大學
• 主分類號: A23L3/40
• 分類號: A23L3/40;A23B7/02;A23B4/03;A23N12/08
• 代理公司: 湛江市三強專利事務所 44203
• 代理人: 龐愛英

技術領域

本發(fā)明屬于一種超臨界二氧化碳干燥食品的裝置和方法

背景技術

食品干燥的目的一方面是為了降低水分活度，防止其腐敗變質，延長貨架期；另一方面是為了降低產品的重量和體積，便于貯藏和運輸。不同的干燥方法在給食品帶來很多益處的同時，也可能破壞食品的微觀結構，從而對食品營養(yǎng)價值、貯藏穩(wěn)定性、質構、物化特性和運輸特性等方面產生重要的影響。因此，快速而經濟地干燥食品并保持其良好品質，是當前食品干燥研究中急需解決的問題，也是干燥技術研究和發(fā)展中一項最大的挑戰(zhàn)。

傳統(tǒng)的熱風干燥耗時長、速度慢、能耗大，干制的食品具有低孔隙度和高密度，微觀結構受到破壞，因此熱風干燥對食品的色香味、質構和營養(yǎng)價值等品質都會產生不利的影響。盡管微波干燥、冷凍干燥和熱泵干燥等可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熱風干燥，但是沒有任何一種方法在每一方面都是理想的。例如微波干燥可以加快干燥速率，但是難于控制傳質速度，從而破壞食品的微觀結構；冷凍干燥對食品的微觀結構具有保護作用，但是其能耗大，成本高。因此，期待一種新型干燥方法應用于食品工業(yè)。

超臨界二氧化碳干燥是利用超臨界二氧化碳流體的特殊性質開發(fā)的一種新型干燥方法。該干燥方法與其它干燥方法相比，具有顯著的優(yōu)勢：(1)干燥過程屬于萃取干燥，在脫出水分或其它溶劑的過程中，由于重新建立二氧化碳與被脫除物質的相平衡關系，可以將殘存的被脫除物質最大限度的移出材料；(2)超臨界條件下不存在表面張力，被干燥物料不存在因毛細管表面張力作用而導致的微觀結構的改變(如孔道的塌陷等)；(3)超臨界二氧化碳具有良好的擴散能力，可以較快地擴散到食品內部，萃取食品中的水分，萃取干燥過程僅需幾個小時，大大縮短干燥周期；(4)二氧化碳是一種惰性氣體，對食品安全而且無污染，而且超臨界二氧化碳干燥的溫度也較傳統(tǒng)的干燥方法低，可以最大程度的保留食品的營養(yǎng)成分。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種超臨界二氧化碳干燥食品的裝置和方法，設計一套適用于干燥食品的超臨界二氧化碳干燥裝置，并將其應用于食品的干燥，以克服其它一些干燥技術的不足，提高產品品質。

本發(fā)明的裝置，由二氧化碳鋼瓶、凈化器、制冷系統(tǒng)、高壓泵、加熱器、干燥室、干燥劑反應室、攜帶劑貯罐、泵、閥門組成，二氧化碳鋼瓶與凈化器I、流量計連接，二氧化碳鋼瓶與凈化器I之間設有閥門I，凈化器I與制冷系統(tǒng)、高壓泵、凈化器II、加熱器I連接，凈化器II與加熱器I之間設有閥門II，攜帶劑貯罐與泵連接后再通過閥門III與加熱器I連接，加熱器I與干燥室連接，干燥室設有閥門IV、閥門V、壓力表，干燥室與加熱器II、干燥劑反應室連接，干燥室與加熱器II之間設有閥門VI，干燥劑反應室設有閥門VII和壓力表，干燥劑反應室通過閥門VIII與流量計連接，在干燥室中放置一不銹鋼絲架，鋼絲架的大小和層數(shù)可根據(jù)干燥室的大小來具體確定，不銹鋼絲架設有一定數(shù)量的不銹鋼絲網，每層不銹鋼絲網由上下兩層組成，上下兩層中間用于放置和固定食品物料。

本發(fā)明的方法：在干燥開始之前，首先開啟制冷系統(tǒng)將冷卻裝置循環(huán)水的溫度降低至0℃左右，開啟加熱器I將干燥室的溫度升至35℃～60℃，開啟加熱器II將干燥劑反應室的溫度升至30℃～45℃；然后將新鮮的食品物料切成薄片，置于干燥室的不銹鋼絲網上，然后密封干燥室；打開閥門I、閥門II，關閉閥門III、閥門VI，向干燥室中通入干燥的二氧化碳，打開閥門V，排出干燥室內殘留的空氣后關閉閥門V；然后通過高壓泵將干燥室的壓力升到10MPa～45MPa；打開閥門VI、閥門VIII，關閉閥門VII，干燥過程開始，在干燥過程中，通過高壓泵維持干燥室恒定的壓力；超臨界二氧化碳攜帶食品物料中的水分從干燥室進入干燥劑反應室，通過控制閥門VIII來控制干燥劑反應室的壓力在6MPa～8MPa之間，使水分與二氧化碳分離，干燥劑吸附超臨界二氧化碳攜帶過來的水分，使二氧化碳恢復干燥狀態(tài)，然后干燥的二氧化碳通過流量計進入凈化器I中循環(huán)利用；當干燥至3h～8h時，干燥結束，關閉閥門II、閥門III和閥門VI，打開閥門V緩慢卸壓，食品物料從干燥室中取出，用復合薄膜真空包裝袋抽真空包裝即為干制產品；干燥劑可通過熱風干燥進行再生利用。為了增加干燥效率，在干燥過程中通過攜帶劑貯罐和泵，打開閥門III，向干燥室中加入攜帶劑如乙醇、丙酮等溶劑。

本發(fā)明既適用于蔬菜和水果片(胡蘿卜片、土豆片、蘋果片等)的干燥，也適用于魚片的干燥，其優(yōu)點是：工藝流程簡單，干燥效率高，產品品質好。

圖1是本發(fā)明的結構圖；

圖2是本發(fā)明不銹鋼絲架結構圖。

具體實施方案