本發明涉及水產品加工方法，尤其涉及一種陸基生產南極磷蝦粉過程中降低揮發性鹽基氮的方法。
背景技術：
揮發性鹽基氮(tvb-n)指動物性食品由于酶和細菌的作用，在腐敗過程中，使蛋白質分解而產生氨以及胺類等堿性含氮物質。此類物質具有揮發性，其含量越高，表明氨基酸被破壞的越多，特別是蛋氨酸和酪氨酸，因此營養價值大受影響。
南極磷蝦(euphausiasuperbadana)是一種生活在南極海域的小型甲殼類動物，生物資源量約為1.25～7.5億噸，目前尚未得到充分的開發利用。南極磷蝦目前主要被在船上直接加工成南極磷蝦粉或冷凍南極磷蝦。由于目前船上加工設備的限制，有的遠洋捕撈公司開始采用陸基加工南極磷蝦粉的相關工作，但是在加工過程中發現，南極磷蝦在捕撈后經過冷凍、解凍、蒸煮、干燥等一系列流程后，加工得到的蝦粉存在揮發性鹽基氮含量明顯升高的情況，即在南極磷蝦捕撈后，其新鮮度迅速下降，而在解凍的過程中又會使其品質進一步劣化，在干燥等工序中產品的揮發性鹽基氮含量進一步上升。南極磷蝦蝦粉的揮發性鹽基氮含量的高低，在很大程度上直接影響了其在食品領域的應用，同時也影響了其作為飼料蛋白原的價值，對磷蝦產業有較大的影響。
國內專利cn201020683123.7和cn201210284607.8分別公開了一種利用蒸汽脫除魚粉中揮發性鹽基氮的裝置，可將魚粉中的揮發性鹽基氮含量降低至工藝指標范圍內。該設備采用了高溫長時間的蒸脫處理，對于魚粉有較好的效果，但該設備及方法在蝦粉生產過程中并不適用，因為蝦粉本身含有蝦青素、磷脂等熱敏性成分，在長時間的高溫高濕處理下會被嚴重破壞。
國內專利201410459543.x公開了一種高效降低水溶性南極磷蝦活性肽中揮發性鹽基氮含量的方法，包括如下操作步驟：南極磷蝦粉經酶解、脫氟后，得磷蝦活性肽水溶液；通過稀釋或濃縮調節磷蝦活性肽水溶液的固形物含量，向磷蝦活性肽水溶液中加入膨松劑；將磷蝦活性肽水溶液于真空條件下加熱一段時間，冷卻后，離心取上清液；上清液通過脫鹽、噴霧干燥，得低揮發性鹽基氮含量的磷蝦活性肽粉末產品。該方法雖然能夠明顯低降低揮發性鹽基氮的含量，但是其脫除是在溶液的狀態下進行的，在蝦粉生產過程中無法使用該方法。
國內專利201110177896.7公開了一種降低冷凍蝦仁中揮發性鹽基氮的方法，采用edta溶液進行浸泡清洗，同時需要調整edta溶液的ph至5.0-6.0，期間需要浸泡0.5-1h，并且重復0-5次，該處理方法使用了edta溶液，還需要對ph進行調整，操作不能連續進行，而對于需要大宗處理的磷蝦原料來說，該方法的經濟性和實用性較差。
因此，一種陸基生產南極磷蝦粉過程中降低揮發性鹽基氮的方法有待研發。
技術實現要素：
本發明解決的技術問題是，現有技術中尚無高效的降低陸基生產南極磷蝦粉的揮發性鹽基氮含量的方法。
為解決上述問題，我們提出了一種陸基生產南極磷蝦粉過程中降低揮發性鹽基氮的方法，該方法操作簡單、設備投資少、無環境污染、效率高，適合工業化操作。
為實現上述需求,本發明通過以下技術方案來實現上述目的：一種陸基生產南極磷蝦粉過程中降低揮發性鹽基氮的方法，所述的方法包括如下步驟：
第一步，解凍，采用微波解凍將整板冷凍南極磷蝦塊解凍為松散的南極磷蝦物料a，解凍后溫度在0-10℃；
在陸地上進行南極磷蝦的加工所用的原料均為冷凍原料，因此合適的解凍方法是比較關鍵的，目前南極磷蝦從南極捕撈后一般是凍成板狀，每個凍板的大約10kg，該質量的冷凍蝦板如果采用常溫靜置解凍或者流水解凍都是不現實的，前者會導致磷蝦在解凍過程中自溶，蛋白降解，脂質氧化；而后者則會需要較大的流水解凍設備，浪費水資源；且上述兩種方法均需要較長的解凍時間，無法滿足工業化生產需要。故采用微波解凍方法，一般使用隧道式微波解凍裝置，將南極磷蝦凍板通過傳送帶輸送到設置有微波源的隧道內部，通過低功率的微波進行整體快速解凍，解凍過程均勻，時間短，可以實現連續化快速解凍；
第二步，清洗，將解凍后的南極磷蝦物料a用水進行清洗，南極磷蝦物料a和水的比例為1:3-1:5，清洗10-15min；
解凍后的南極磷蝦板中磷蝦個體散開，南極磷蝦由于冷凍和解凍導致磷蝦個體存在組織液和捕撈過程中未完全瀝干的海水，這些液體需要用淡水進行清洗，以減少之前磷蝦在冷凍和解凍過程中產生的揮發性鹽基氮成分；該清洗過程作為第一個降低揮發性鹽基氮的操作；
第三步，固液分離，清洗完成后將混合物固液分離，得到南極磷蝦物料b和清洗廢水；
固液分離可以采用離心脫水或擠壓脫水的方式，降低南極磷蝦物料b的含水量，一般離心脫水的含水量在60-70％，擠壓脫水則可以通過調整擠壓的程度最低使水分含量降低到55％左右；相應地，離心脫水后清洗廢水中含固量要低于擠壓脫水中廢水的含固量；
第四步，蒸煮，將南極磷蝦物料b放入加熱設備中進行蒸煮，將南極磷蝦物料b加熱到90℃以上；
加熱到90℃以上對磷蝦物料b進行滅酶，以防止蛋白質和脂肪在酶作用下發生降解，而與專利cn201210284607.8的區別在于，魚粉采用蒸汽高溫長時間的蒸脫處理，對于魚粉有較好的效果，但該設備及方法在蝦粉生產過程中并不適用，因為蝦粉本身含有蝦青素、磷脂等熱敏性成分，在長時間的高溫高濕處理下會被嚴重破壞，蒸汽溫度一般會在110-150℃之間，而高于90℃的溫度對磷蝦物料b加熱15min以內，可以保證磷蝦物料b內酶被滅活，同時保證熱敏性成分不被嚴重破壞。
第五步，固液分離，將步驟四完成加熱的混合物料進行固液分離，得到南極磷蝦物料c和煮液，南極磷蝦物料c的水分含量≤65％；
該固液分離的效果和作用同步驟三相同；一般是采用離心分離的方法，可以保持相對高的水分含量，以方便步驟六中漂洗前在攪拌罐中分散；
第六步，漂洗，將南極磷蝦物料c放入攪拌罐中，加入3-5倍南極磷蝦物料c質量的水進行漂洗；
該漂洗過程需要先將離心分離的磷蝦物料c在攪拌罐中進行分散，避免在攪拌罐中有大塊的磷蝦物料，漂洗可以將揮發性鹽基氮成分溶解到水中，便于進一步分離，使揮發性鹽基氮含量降低到更低的水平；
第七步，固液分離，將步驟六完成漂洗的混合物料進行固液分離，得到南極磷蝦物料d,南極磷蝦物料d的水分含量≤55％；
該固液分離的效果和作用同步驟三相同；一般采用擠壓脫水的方式，該脫水方式可以使水分含量降低到55％以下，以減小干燥過程中的負擔，降低能耗，提高干燥效率；
第八步，干燥，將南極磷蝦物料d進行干燥，得到低揮發性鹽基氮含量的南極磷蝦粉，水分含量≤10％，揮發性鹽基氮含量≤20mg/100g；
一般情況下，以冷凍南極磷蝦為原料加工的蝦粉，其揮發性鹽基氮含量大多在100mg/100g以上，這樣的蝦粉無論是作為食品或者飼料用都不合格；尤其是作為蝦油、磷蝦肽產品的原料時，會對蝦油和磷蝦肽的品質造成較大的影響，增加了這些產品后期精制的難度；
第九步，包裝，得到低揮發性鹽基氮含量的南極磷蝦粉產品。
所述第四步中，蒸煮過程采用的是逆流蒸煮的方式，在連續式的蒸煮器中，水從一端進入，另一端流出；南極磷蝦物料b則以相反方向進料和出料；南極磷蝦物料b和蒸煮用水的質量比為1:3-1:5；
逆流蒸煮的方式中磷蝦的輸送方向和蒸煮水的流動方向相反，使磷蝦原料能夠更充分地被蒸煮洗滌，提高了蒸煮的效率；
所述第八步中，干燥為分段干燥；干燥分為兩個階段，其中第一段干燥方式為氣流干燥，氣流干燥的進風溫度為130℃-150℃，出風溫度為70-80℃，完成氣流干燥后的南極磷蝦物料e的水分含量≤50％。
氣流干燥方式可以使磷蝦物料的水分快速降低到50％以下，避免了長時間的高濕高溫干燥帶來的脂質氧化和蛋白水解。
其中，
所述整板冷凍南極磷蝦塊的水分含量≤80％，揮發性鹽基氮含量≤50mg/100g。
對原料起始的揮發性鹽基氮含量進行限定，50mg/100g的揮發性鹽基氮含量已經是比較高的值，絕大多數的冷凍磷蝦原料都可以達到該水平。
所述第四步中，蒸煮用水在進入蒸煮器之前預熱到90℃以上；
蒸煮用水在不預熱的條件下進入到逆流蒸煮設備會導致磷蝦物料溫度上升緩慢，在磷蝦物料完成蒸煮時，其中心溫度無法達到90℃以上，導致滅酶不徹底，影響后續工藝。
所述第五步中，采用的固液分離設備為兩相式臥式螺旋離心機；所述第七步中采用的固液分離設備為雙螺桿脫水機；
采用不同的離心設備主要是根據工藝需要選擇，臥式螺旋離心機一般可將物料脫水至60-70％之間，而雙螺桿脫水機則可以將物料脫水至50-60％之間。
所述第六步中，漂洗用水的溫度為60-90℃；
實驗證明高溫漂洗對揮發性鹽基氮成分溶入到液體中有更好的效果，同時保持物料溫度在較高水平上，可以提高干燥工藝段的干燥效率，相當于提前對于物料進行預熱。
所述第八步中，干燥的第二個階段采用圓盤式真空干燥機干燥，干燥過程中物料溫度≤50℃，干燥時間≤1h，真空度為0.04-0.09mpa；
當物料中水分含量相對較低時，熱敏性成分更容易受高溫影響遭到破壞，因此，當水分含量降低到50％時采用真空干燥方式，可以有效地降低熱敏性成分的破壞，而這點在魚粉加工過程中不需要考慮。
本發明還提供了一種陸地上制備的低揮發性鹽基氮含量的南極磷蝦粉，根據上述方法制備得到，水分含量≤10％，粗蛋白含量≥60％，揮發性鹽基氮含量≤20mg/100g。
本發明中，采用清洗、蒸煮和漂洗三次磷蝦物料，使磷蝦物料與水作用，使水溶性的小分子揮發性鹽基氮成分溶于溶液中，通過三次固液分離將其大量地留在了液體中，而最終留用的固體物料部分的揮發性鹽基氮成分則大大降低；而現有的蝦粉生產工藝僅僅采用蒸煮和脫水的方式，這種方式適合于船載蝦粉生產，但是在陸地上生產蝦粉則需要解決冷凍原料的高揮發性鹽基氮含量對最終蝦粉質量的影響，如果采取與船載蝦粉生產工藝相同的方法，陸基生產蝦粉產品中則會保留大量的揮發性鹽基氮成分；該方法則針對于該問題進行了三次固液分離設計，實現了陸基生產高品質南極磷蝦粉的目標；進一步的，在后續的干燥階段，采用了分段式的干燥方法，第一段采用了高溫的氣流干燥短時作用，使完成脫水的磷蝦物料在高溫氣體瞬間作用時氣流帶走水汽的同時將沸點更低的揮發性鹽基氮成分進一步蒸脫除去，第二段則采用了相對低溫的真空干燥方法，高的真空度降低了水和揮發性成分的沸點，起到了進一步降低揮發性鹽基氮成分的作用；而目前尚無南極磷蝦粉生產方法采用這種組合干燥的方式。
本發明的有益效果在于：該方法操作簡單、設備投資少、無環境污染、效率高，適合工業化操作。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
實施例1:
一種陸基生產南極磷蝦粉過程中降低揮發性鹽基氮的方法，包括如下步驟：
第一步，解凍，采用微波解凍將整板冷凍南極磷蝦塊解凍為松散的南極磷蝦物料a，解凍后溫度在6℃；整板冷凍南極磷蝦塊的水分含量為78％，揮發性鹽基氮含量39mg/100g；
第二步，清洗，將解凍后的南極磷蝦物料a用水進行清洗，南極磷蝦物料a和水的比例為1:3，清洗10min；
第三步，固液分離，清洗完成后將混合物固液分離，得到南極磷蝦物料b和清洗廢水；
第四步，蒸煮，將南極磷蝦物料b放入加熱設備中進行蒸煮，將南極磷蝦物料b加熱到93℃；蒸煮過程采用的是逆流蒸煮的方式，在連續式的蒸煮器中，水從一端進入，另一端流出；南極磷蝦物料b則以相反方向進料和出料；南極磷蝦物料b和蒸煮用水的質量比為1:3；蒸煮用水在進入蒸煮器之前預熱到91℃；
第五步，固液分離，將完成加熱的混合物料用兩相式臥式螺旋離心機進行固液分離，得到南極磷蝦物料c和煮液，南極磷蝦物料c的水分含量為63％；
第六步，漂洗，將南極磷蝦物料c放入攪拌罐中，加入3倍南極磷蝦物料c質量的水；漂洗用水的溫度為60℃；
第七步，固液分離，將完成漂洗的混合物料用雙螺桿脫水機進行固液分離，得到南極磷蝦物料d,南極磷蝦物料d的水分含量為54％；
第八步，干燥，將南極磷蝦物料d進行干燥，得到低揮發性鹽基氮含量的南極磷蝦粉；干燥為分段干燥；干燥分為兩個階段，其中第一段干燥方式為氣流干燥，氣流干燥的進風溫度為130℃，出風溫度為70℃，完成氣流干燥后的南極磷蝦物料e的水分含量46％；干燥的第二個階段采用圓盤式真空干燥機干燥，干燥過程中物料溫度≤50℃，干燥時間≤1h，真空度為0.04-0.09mpa。
第九步，包裝，得到低揮發性鹽基氮含量的南極磷蝦粉產品；
本實施例的方法得到了一種南極磷蝦粉，其主要質量指標如下：
水分含量為9.76％；蛋白質含量為62.3％；脂肪含量為12.5％；揮發性鹽基氮含量14mg/100g。
而相同原料在實驗室中模擬現有蝦粉加工方法加工的蝦粉揮發性鹽基氮含量則較高，實驗室選用2kg冷凍南極磷蝦，在室溫下解凍2h，采用組織搗碎機進行粉碎后加入1:3的水進行蒸煮，然后用離心機4500r/min離心10min，完成離心后將沉淀放入不銹鋼盤中平鋪，95℃下干燥2h，該樣品作為對比蝦粉樣品。
其與本實施例的方法進行對比如下：
從對比數據看，揮發性鹽基氮含量由原來的86mg/100g下降到14mg/100g，僅為原來的16％，效果非常明顯，另外，還可以看出，蝦粉的氟含量在經過本發明方法加工后也發生了明顯的降低，為原來氟含量的15.7％。
本實施例中，采用清洗、蒸煮和漂洗三次磷蝦物料與水的作用，使水溶性的小分子揮發性鹽基氮成分溶于溶液中，通過三次固液分離將其大量地留在了液體中，而最終留用的固體物料部分的揮發性鹽基氮成分則大大降低；而現有的蝦粉生產工藝則沒有采用三次固液分離的工藝，因此其蝦粉產品中保留了大量的揮發性鹽基氮成分；進一步的，在后續的干燥階段，采用了分段式的干燥方法，第一段采用了高溫的氣流干燥短時作用，使完成脫水的磷蝦物料在高溫氣體瞬間作用時氣流帶走水汽的同時將沸點更低的揮發性鹽基氮成分進一步蒸脫除去，第二段則采用了相對低溫的真空干燥方法，高的真空度降低了水和揮發性成分的沸點，起到了進一步降低揮發性鹽基氮成分的作用；而目前尚無南極磷蝦粉生產方法采用這種組合干燥的方式。
本實施例的有益效果在于：該方法操作簡單、設備投資少、無環境污染、效率高，適合工業化操作。