硕士学位论文冻干蒜片加工技术与控制Word文件下载.docx

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冻干蒜片在国际上的市场前景十分广阔，不仅需求量大，而且价格高昂。

尽管冻干蒜片工艺生产成本高、设备价格较昂贵，但其售价也高，且冻干蒜片在产品质量上具备诸多方面的优势。

在中牟当地加工生产冻干蒜片，不仅原料充足、品质好，而且成本低廉、利润高。

按每6ｔ鲜蒜加工1t冻干蒜片计，每t可实现增值0.88～1.55万元，直接进入国际市场甚至可增值1.96万元/t。

如果全县25万t商品蒜能全部实现就地转化，则可以增收2.20～3.87亿元甚至4.90亿元人民币。

这不但能拉长产品增值链，提高产品附加值，而且还能为当地增加许多就业岗位，提供许多就业机会，其经济效益和社会效益都十分显著。

这也正是本文的研究目的所在。

本文概述了真空冷冻干燥的理论基础、真空冷冻干燥的设备组成、真空冷冻干燥的产品特点以及真空冷冻干燥法生产脱水蒜片的市场前景。

本文探讨了冻干蒜片的生产工艺。

结果表明，采用冷冻干燥，可使蒜片的品质最佳化。

冻干蒜片的最佳工艺条件是：

蒜片厚度1．5mm，料盘内料层厚度10mm，预冻速率0．65℃/min，升华干燥压强66．65Pa（500μｍHg），冷冻干燥时间12ｈ，前期加热温度100℃～90℃，后期加热温度60℃～50℃。

本文概述了HACCP（危害分析与关键控制点，HazardAnalysisandCriticalControlPoint、简称HACCP）体系、实施HACCP体系的前提条件、HACCP体系的基本原理以及CCP（关键控制点，CriticalControlPoint、简称CCP）的确定方法。

本文探讨了HACCP体系在冻干蒜片生产中的应用。

通过对冻干蒜片生产过程的危害分析，可以确定出FD蒜片的CCP有两个：

一是原料收购，二是浸泡清洗。

收购原料时拒收无“生产基地安全管理合格证明”的原料，拒收“卫生检验报告书”中有不合格检测项目的原料；

浸泡清洗时应控制消毒液浓度150㎎/㎏、浸泡时间10min。

通过对这两个关键步骤的控制，可以确保FD蒜片的安全质量。

关键词：

利用现状；

蒜片；

冷冻干燥；

加工工艺；

质量控制

ProductionTechnologyandQualityControlofFDGarlicSlice

byUsingZhongMu-Garlic

TAOHuaJun（FarmProduceProcessandStoreEngineering）

DirectedbyCHENYiZi

Abstract:

Inthispaper,thecurrentsituation,productiontechnologyandqualitycontrolofFD（freeze-drying）garlicsliceinZhongMuweredescribed.

TheadvantagedresourceandproblemsintheusingofproductionofZhongMu-garlicaredescribedinthispaper.ThemainexportsofZhongMu-garlichavebeengarlicbulbforalongtime.Thewaysofgarlicproductionsareonly:

preservedinsalt,cutintosliceanddrying.Thesewaysaresimple,thetechnologyislowandtheadditionalvolueislowtoo.Infact,thebestwaysofthecompanies,whichtakeuptheproductionofZhongMu-garlic,arebasingontheproductionofgarlicslice,garlicpowderandgarlicgranule,puttingintomuchtechnology,takingadvancedskills,bringinthenewequipments,changingthetraditionalwaysofmicrowave-dryingandfreeze-drying.Bythismeanswecanimprovethequilityofgarlicslice,garlicpowderandsoon,andcanaddtotheadditionalvalue.

FDisoneofthebestwaysofkeepingfoodfreshintheinternationalatpresent.TherearemoreadvantagesinFDthaninotherwaysofdryingfood.

Inthispaper,ittakesthewayofFD,basingonthelate-ripedZhongMu-garlicandtakingtheradiativeFDequipmentswhichmadeinChina,todiscusstheFDtechnologyandtomaketheFDtechnologymorereasonable,thequalityofproductionsmorestable.TheFDgarlicslicehasabroadforeground,theproductionsareneededalotandthepriceishigh.EventhoughtheFDtechnologyandequipmentscosttoomuch,thesellingpriceisstillhighandthequalityofFDgarlicslicestillhasmanyadvantages.

InZhongMu,thecorporationprocessFDgarlicslice,thematerialswillbeenoughandthequalityisgood,besides,thecostsarelow,theprofitishigh.If6tfreshgarlicsareprocessed1tFDgarlicslice,everytonfreshgarliccangain0.88～1.55tenthousandyuan,iftheygointotheinternationalmarketdirectly,itcanevengain1.96tenthousandyuan.Ifthe250tenthousandtonsmerchandisegarlicbetransformedinthelocalplace,itcangain2.20～3.87oreven4.90hundredmillionyuanRMB.WhatImentionedabovenotonlycanincreasetheproductionadditionalvalue,butalsocanaddtomanyjobposts,offermanyjobopportunities,soboththeeconomicbenefitandsocietybenefitareveryevident.ThisistheaimtowhatIstudyinthispaper.

Inthispaper,thetheoryandthebasicequipmentsofFDtechnology,theproductcharacterandthemarketforegroundofFDgarlicsliceweresummarized.

ThetechnologyofFDgarlicslicewasstudiedinthispaper.Theresultshowedthatgarlicslicequalitywasoptimizedbyusingthefreeze-drying.Optimumfreezedryingconditionwas:

garlicslicethickness1.5mm,rawmaterialthicknessinthetray10mm,precoolrate39℃/ｈ（0．65℃/min）,freezedryingpressure66.65Pa（500μｍHg）,freezedryingtime12h,earlierstagetemperature100℃～90℃,laterstagetemperature60℃～50℃.

HACCP（HazardAnalysisandCriticalControlPoint）system,thepremiseconditionofcarryingoutHACCPsystem,thebasictheoryandthemethodoffixingonCCP（CriticalControlPoint）wassummarizedinthispaper.

TheusingofHACCPsysteminproducingFDgarlicslicewasdiscussedinthispaper.Throughanalyzingdisadvantageofprocess,wecanmakesuretherearetwoCCPofFDgarlicslice:

thefirstismaterialpurchasing,thesecondissoakcleaning.Whenpurchasethematerial,werefusetoacceptthematerialwhichhasno“Produce-BaseSafetySupervisalEligibilityPass”andmaterialwhichhasnopasschecking“HealthCheckingReport”.Whenwemarinatedandcleanedoutweshouldcontrolthesterilizing-liquidconsistence150㎎/㎏,timeofit10min.Throughthecontrolingoftwopivotalsteps,wecanmakesureofthesafequalityofFDgarlicslice.

Keywords:

Garlicslice,FreezeDrying,　Productiontechnology,Qualitycontrol

1前言

1．1大蒜加工利用现状

1．1．1大蒜简介

大蒜是百合科葱植物蒜的鳞茎。

目前，我国的大蒜种植面积400余万亩，约占亚洲总面积的1/2，世界总面积的1/3。

河南地处中原，有得天独厚的大蒜种植优势和大蒜资源；

近5年来，河南种植大蒜面积均在90万亩以上，年产鲜蒜90万吨左右[1]。

尤其大蒜自1980年由河南省科学院生物研究所与中牟县外贸公司联合培育成功后，大蒜的种植面积和大蒜产量逐年提高，目前，中牟全县20个乡镇均有大蒜种植，其中韩寺、官渡、大孟、刘集、东漳、万滩、狼城岗、城关等乡镇已形成规模种植。

全县大蒜种植面积30多万亩，占全县耕地总面积的1/3，大蒜已成为中牟经济的支柱产业。

中牟县是全国闻名的大蒜生产基地。

它地处中原腹地，郑汴之间，气候温和，光照充分，土壤肥沃，土质以黄河水淤灌的沙粘土为主，富含大蒜生长所必需的钙、磷、铁等物质，无污染源，极适宜大蒜生长；

且农民历年来多用农家肥，少用化肥，不用农药，所产大蒜无病变、无污染、个头大、品质好，是纯天然的绿色食品[2]。

大蒜不仅以其品质优良、营养丰富、肉粘味香、辣味适中的特点和较高的药用价值、营养价值享誉中外，还以其个大、皮白、瓣匀、不破碎、耐贮运等优点备受国内外客商青睐。

近5年来，大蒜出口量占总产量的70％以上，出口合格率均在95％以上。

正是由于中牟具有种植大蒜的各种优势，大蒜才能获准使用“中国星火计划名优产品”及“中牟大白蒜”注册商标；

大蒜才能在马来西亚国际食品博览会上获得金奖；

中牟才被国家列为全国优质大蒜出口基地；

大蒜才会成为我国第一批不经其它国家转手而直接进入欧盟市场的出口大蒜；

中牟蒜农才能拿到欧盟对中国农产品GAP（优良农产品）认证的首张认证证书[3]。

据悉，GAP认证是欧洲零售商协会制定的优良农产品标准，要求指标极为苛刻，对种子、土壤、肥料、农药、灌溉水质、作物保护及收获、晾哂、挑选、包装、废弃物处理等多个环节的250多项指标都有严格的规定。

继2003年韩寺镇郭庄村的30亩大蒜可以乘“直通车”进入欧盟超市后，2004年韩庄村的90亩大蒜又拿到了GAP认证证书。

可以说，大蒜直接出口欧盟的“星星之火”已呈“燎原之势”[4]。

仅凭大蒜能够通过250多项极为苛刻的指标检测而拿到欧盟GAP认证证书，大蒜的优良品质可见一斑。

又悉，获得GAP认证的大蒜正以每吨高出国内市场价140～240元的价格进入欧盟市场。

1．1．2大蒜加工利用中存在的问题

尽管大蒜品质优良，尽管大蒜能够通过250多项极为苛刻的指标检测而拿到不经其它国家转手而直接进入欧盟市场的GAP认证的首张认证证书，但毋庸赘言，大蒜在加工利用中也存在着不少问题。

（1）储运加工模式不合理，贮藏保鲜力度不够

多年来，大蒜一直以出口蒜头为主，且大蒜成熟季节性较强，一时大蒜外运受阻，就会导致蒜价猛跌，蒜农的经济利益就会受到严重损害。

2003年5月，由于“非典”原因，限制了人员的流动，河南中牟的蒜农们大量雇人抢收的场面不见了，到中牟运蒜拉货的车水马龙的场面不见了，曾获马来西亚国际食品博览会金奖的大蒜一下子滑到了“谷底”，《人民日报》等多家媒体以“河南中牟：

大蒜掉价一斤一毛钱”为题报导了此事[5]。

（2）加工企业及经纪人队伍存在小、散、乱现象

目前，中牟的大蒜加工企业存在着小、散、乱现象，大规模、强带动性的加工企业少，且各自的销售渠道单一，风险很大。

各加工企业或出口经纪人为争夺市场，不惜成本，竟相压低出口价格，并导致某些国家对来自中牟的大蒜产品征收高额限制性关税，严重影响着大蒜产业的发展[6]。

1999年，由于大蒜的主要出口国韩国实行贸易壁垒保护，对从河南进口的大蒜产品征收315％的高额关税，致使大蒜出口销售受阻，在当年大蒜丰收的情况下收入却很低，使全县蒜农为此损失了几千万元的收入[7]。

（3）缺乏高附加值产品，新产品开发后劲不足

由于缺乏技术和设备，大蒜的加工增值链条短，高创汇产品少。

目前，我国的大蒜素、大蒜油以及大蒜精油、蒜素微胶囊等生产技术虽已被掌握，但在实际的产品开发中，中牟的大蒜加工企业缺乏科技投入，缺少精深加工的经验和设备。

2000年，中牟县的一家企业曾经尝试从大蒜中提取大蒜油，但是因为技术不够成熟，配套设施不全等诸多因素，投进的数百万元人民币也没搞成，如今偌大的厂区已是荒草萋萋[1]。

1．1．3加快大蒜产业化发展的对策

针对大蒜存在的上述问题，我们的县、乡各级政府都要认真对待，采取适当的对策，以保护当地蒜农的经济利益，促进当地经济的快速发展[6]。

（1）加大贮藏保鲜力度

在国外，果蔬等农产品的典型储运模式是“产地贮藏、销地周转”。

发达国家的贮藏能力为商品量的70％～80％，而我国仅为25％左右。

可以想象，河南大蒜2003年5月在外运不畅的情况下，如果当地有足够的贮藏能力，也不至于在大蒜丰收的情况下“一斤一毛钱”。

而实际情况是，到了2003年10月份左右，大蒜的行情是“一斤一元钱”。

再说，贮藏能力提高了，也可为当地大蒜加工企业常年提供原料。

因此，加大产地的贮藏保鲜能力是今后发展大蒜产业的一个重点。

可喜的是，通过近两年中牟县、乡各级政府对大蒜贮藏的重视和努力，如今，中牟全县范围内已有冷库、气调库50多座，贮藏能力已达20万吨左右。

预计在今后两年内，中牟的冷库、气调库数量将增至90座左右，贮藏能力也将达到30万吨左右。

（2）发挥协会作用，加强企业合作，遏制无序竞争

针对大蒜加工企业存在着小、散、乱及无序竞争的现象，县、乡各级政府要提供方便，发挥当地大蒜协会及经纪人的协调作用，协调统一售价，监督执行最低限价；

加强企业之间的合作，把大蒜产业做大做强，发挥集体的整体优势，避免“双输”的无序竞争。

（3）加大科技投入，提高产品附加值

对于大蒜的原料出口及腌制、切片、烘干等初步加工，也不能一概而论，因为国内外都存在着需求层次的多样化、品种嗜好的多样化。

但单靠这些，是远远不够的。

因为我们的大蒜出口到美、日、德、韩等国后，他们也是进一步加工后，使之增值，再以各种产品形式进入超市出售，其增值水平是我国的十几倍甚至几十倍、上百倍。

比如日本把进口中国的蒜片、蒜粉换上精美的包装，再出口到中国内地、香港及其它地区，价格一下子从十几元变成了二百多元。

当然，如果大蒜能够实现大蒜的精深加工，能够实现大蒜素、大蒜油、大蒜精油、蒜油胶囊、蒜素微胶囊、蒜精片剂等多种高附加值产品的开发生产，其前景将十分广阔，利润将十分丰厚。

1．1．4发展大蒜产业的最好出路

对中牟这个以农为主的农业县来说，高新技术的开发存在着不小的难度。

前面已经提到，2000年，中牟县政府曾扶持一家企业投资数1000多万元人民币尝试从大蒜中提取大蒜油，结果由于技术不成熟、配套设施不全等原因最终也没搞成。

前面也曾提到，大蒜一直以原料蒜出口为主，历年来蒜头出口量均在70％以上，这是大蒜的主流，短期内很难改变这一现状。

就大蒜加工来讲，中牟县现有的20多家大蒜加工企业都一直从事着糖蒜、蒜片、蒜粉、蒜粒的加工，想让他们转产大蒜素、大蒜油等高科技产品，难度可想而知，也很不现实。

可喜的是，中牟的几家蒜片、蒜粉加工企业已经依托科技，改进了蒜片、蒜粉加工技术，取得了较好的经济效益和社会效益。

以郑州喜万年维康冻干食品有限公司为例，该公司是美国喜万年国际香料公司独家投资的外商企业，共投入4000多万元引进了高灵敏度金属探测仪、双仓筛、高方平筛、大蒜脱皮机、切片（丁）机、离心机、破碎机、磨机、速冻机、冻干机、包装机等先进机械设备及专业技术人员，专门进行蒜片、蒜粉、蒜粒及胡萝卜丁、辣椒粒等冻干蔬菜的加工。

其产品全部外销，目前已出口到美国、日本、韩国、欧盟及东南亚等地[8]。

1．2我国大蒜产业的整体开发利用状况

不仅大蒜的开发利用现状如此，实际上我国大蒜产业的整体开发利用状况也大致如此[6]:

不仅储运加工模式不很合理，产地贮藏保鲜力度不够，加工企业存在小、散、乱现象，无序竞争激烈，缺乏高附加值产品，新产品开发后劲不足；

而且在整体上大蒜育种手段相对滞后，缺乏质优品种，缺乏自主品牌，直接参与国际竞争的能力弱，自我开拓市场的能力弱，缺乏大蒜产品的质量标准，某些指标甚至尚不具备检测水平，大蒜产品出口时极易因质量问题而受到贸易壁垒，很难获得ISO9000、HACCP、ISO14000等国际体系认证。

因此，我国的大蒜产业要想做大做强，除了要加大大蒜产地的贮藏保鲜能力，要发挥各地大蒜协会作用，加强企业合作，遏制无序竞争，要扶持大蒜精深加工项目，提高产品附加值；

还要加强新品种的选育，在大蒜种植上选用优良品种，施肥上统一配方，避免“三废”污染，坚决杜绝农药及重金属残留量超标；

还要树立自主品牌，争创世界名牌，加大自我开拓市场的能力；

同时还要制定相应产品的质量标准，并在大蒜加工过程中严格GMP、SSOP、HACCP制度，从而实现大蒜产品的有机化、标准化生产。

1．3真空冷冻干燥技术

1．3．1真空冷冻干燥的理论基础

真空冷冻干燥是将含水物料冻结后，置于高真空下，并供给一定的热量，使物料中的水分不经液相直接从固相升华为水汽并排走，从而获得脱水干制品的一种方法。

人们很早就认识到了水（H2O）有三种相态：

固态的冰、液态的水、气态的蒸汽。

这三种相态常用“三相图”来表示（见图1）。

图1：

水的三相图

在温度——气压平面图中，冰、水、汽各占一个区域，这三个区域由曲线OA、OB、OC分开。

在OA线上冰与水共存，在OB线上水与汽共存，在OC线上冰与汽共存。

在三线

相交的O点上，冰、水、汽共存，此点称为“三相点”。

此时，三相处于平衡状态。

根据热力学中的相平衡理论，随着压力的降低，水的冰点变化不大，而沸点却越来越低，并向冰点靠近。

当压力降到一定的真空度时，水的沸点与冰点重合，这样冰就可以不经液态而直接由固态升华为气态。

由图1可知，当压力降到610.5Pa以下，温度降到0.01℃以下时，固态的冰就可通过吸收外部提供的热量，无需经过液态直接升华为水蒸汽而从物料中逸出，从而实现物料的脱水干燥——这就是食品物料真空冷冻干燥的理论基础[9～13]。

1．3．2真空冷冻干燥的设备组成

真空冷冻干燥设备简称冻干机，它一般具有以下功能：

（1）对物料进行速冻；

（2）建立低气压（真空）使物料中的冰晶升华；

（3）向物料供热，提供必要的“升华热”；

（4）及时捕集升华出来的大量水汽。

当前从国外引进的及国产的冻干设备，从组成上说，都有一个干燥箱（或称仓、室），另配有真空、加热、制冷、运料及控制等辅助系统[9～11]（参见图2）。

有的冻干设备还配有自动清洗系统、消毒灭菌系统[14]。

干燥箱（仓、室）多为卧式圆筒，也有方形的，它