（农产品加工及贮藏工程专业论文）冷冻浓缩在贡丸水煮液回收中的应用.pdf

s u b j e c t ：f o o ds c i e n c ea n de n g i n e e r i n g s p e c i a l t y ：a g r i c u l t u r a lp r o d u c tp r o c e s s i n ga n ds t o r a g ee n g i n e e r i n g r e s e a r c hf i e l d ：a g r i c u l t u r a lp r o d u c tp r o c e s s i n g p o s t g r a d u a t e ：h u a n gx i a o f a n g s u p e r v i s o r ：p r o f e s s o rc h e nj i n q u a n s u b m i t t e dd a t e ：a p r i l ，2 010 独创性声明 本人声明，所呈交的学位( 毕业) 论文，是本人在指导教师的指导下独立完 成的研究成果，并且是自己撰写的。尽我所知，除了文中作了标注和致谢中已作 了答谢的地方外，论文中不包含其他人发表或撰写过的研究成果。与我一同对本 研究做出贡献的同志，都在论文中作了明确的说明并表示了谢意，如被查有侵犯 他人知识产权的行为，由本人承担应有的责任。 学位( 毕业) 论文作者亲笔签名- 掺：j 尹 论文使用授权的说明 日期：矽多，矿 本人完全了解福建农林大学有关保留、使用学位( 毕业) 论文的规定，即学 校有权送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或 部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 保密，在年后解密可适用本授权书。 口 不保密，本论文属于不保密。 口 学位( 毕业) 论文作者亲笔签名： 0 0 5 ，这两组样品之间无显 著差异； 第四组真空蒸发浓缩液与冷冻浓缩液对比时，l o 位评价员中7 位品尝出了正 确的不同处理的样品，从附表1 中查得：两种样品的显著性为0 0 5 p 0 0 2 ；第五 组真空蒸发浓缩液与贡丸水煮液原液对比时，1 0 位评价员中8 位品尝出了正确的 不同处理的样品，从附表1 中查得：两种样品的显著性为0 0 1 。因此可得出，这 两组样品之间有显著差异。 3 2 2 各浓缩液感官指标的对比分析 将水煮液的色泽、浊度、香气和口感四个指标设置为5 个等级，把不同浓缩 方法得到的溶液稀释到浓缩前的浓度( 固形物总含量为2 7 5 ) ，给各个样品随 机编号，提供给1 0 位评价员，评价员依据给定的感官评定表，对这些样品进行打 分，作出客观评价。本试验采用w i l c o x o nt e s t 方法，对1 0 位评价员对两种处理的 浓缩样品感官评定的结果进行分析，其中： 分数差值t 两种处理的样品评分差值；如结果差值为o ，则去掉； 轶小将分数差值的绝对值从d , n 大排序。绝对值相同的值的序号相加后，除 以相同值的个数，即得d 。如表格内有5 个1 ( 绝对值) ，排序号为1 、2 、3 、4 、 5 ，则相应的出( 1 + 2 + 3 + 4 + 5 ) 5 = 3 ；如有3 个2 ( 绝对值) ，排序号为6 、7 、8 ，则 相应的咖( 6 + 7 + 8 ) 3 = 7 。若该分数差值的符号为负正，则在相应的轶d 前加上 负正； 参评人数，本试验中n = 1 0 ； 胍从得到的轶d 中选出占少数的正值或者负值，将其绝对值相加； p ：根据形值，查附表2 ( t a b l eg 1 8 ) 得到显著性尸值。 3 2 2 1 冷冻浓缩与常压蒸发处理样品的感官评定对比分析 福建农林大学硕士学位论文冷冻浓缩在贡丸水煮液回收中的应用 表： 邀请1 0 位评价员对冷冻浓缩处理与常压蒸发处理的样品感官评定结果如下 表3 4 色泽感官评分分析结果 t a b 3 - 4r e s u l t so fc o l o rs c o r i n ga n a l y s i so fs e n s o r ye v a l u a t i o n 表3 5 浊度的感官评分分析 t a b 3 - 5r e s u l t so ft u r b i d i t ys c o r i n ga n a l y s i so fs e n s o r ye v a l u a t i o n 序号冷冻浓缩常压蒸发 分数差值秩d n - 1 0 ，w = 5 , p r o 0 2 2 7 + 7 + 2 5 去掉 + 7 + 2 5 + 7 + 7 2 5 + 7 2 5 幢 0 心 佗 心 j 佗 d 2 4 3 l 3 3 2 4 l 5 4 5 3 3 4 5 4 3 3 4 l 2 3 4 5 6 7 8 9 k 福建农林大学硕十学位论文 冷冻浓缩在贡丸水煮液同收中的应用 n = 10 ，w = 6 ，0 0 5 p o 0 2 表3 7 浓缩液口感的感官评分分析 t a b 3 - 7r e s u l t so ft a s t es c o r i n ga n a l y s i so fs e n s o r ye v a l u a t i o n + 9 3 + 3 + 7 3 + 7 去掉 + 3 + 7 + 3 序号冷冻浓缩常压蒸发 分数差值秩d n = 1 0 ，w - - 4 ，0 0 2 p o 0 1 + 3 + 2 + 1 o 1 + 3 + 2 0 + 2 1 + 7 5 + 5 + 2 去掉 2 + 7 5 + 5 去掉 + 5 2 【一 h 以 h ” d h o 坞 h 5 4 3 5 3 4 2 4 5 5 1 5 2 2 4 l 2 3 2 4 l 2 3 4 5 6 7 8 9 m 4 5 3 4 3 4 4 3 3 l 1 3 2 4 4 l 2 3 1 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 k 福建农林大学硕士学位论文冷冻浓缩在贡丸水煮液同收中的应用 试验前原假设凰：这两种处理方法的得到的样品各指标没有显著性差别，即 每个参加检验的评价员做出冷冻浓缩处理的样品( 彳) 比常压蒸发处理的样品( 召) 各指标好，或者常压蒸发处理比冷冻浓缩处理的样品各指标好的判断的概率是相 等的，即p a = p b = i 2 。从以上图表分析可得：原假设凰不成立，两种处理的浓缩 液存在显著性差异。冷冻浓缩处理的样品( 彳) 明显比常压蒸发处理的样品( 曰) 的色泽、浊度、香气和口感四个指标好。 3 2 2 2 其它不同处理方法的浓缩液各感官指标的评分分析对比 表3 - 8 两种浓缩液之间感官分析的对比结果 t a b 3 - 8r e s u l t so fa n a l y s i so fs e n s o r ye v a l u a t i o nb e t w e e nt w ok i n do fc o n c e n t r a t e ds o l u t i o n 祸建农林大学硕十学位论文 冷冻浓缩在贡丸水煮液同收中的应用 3 2 2 3 各浓缩液模糊数学的综合评定分析 ( 一) 3 0 位感官评价员依据自己的喜好，对色泽) 、浊度) 、香气) 和口感 ) 进行打分，得到本试验合理的权重分配为：蜀= 0 2 ，x z = 0 1 5 ，x 3 = 0 3 5 ，x 4 = 0 3 ， 总和为1 ，则模糊向量为地o 2 0 1 50 3 5 0 3 ) 。 ( 二) 整理1 0 位感官评价员评分数据，得到下表： 表3 - 9 浓缩液感官指标的评分结果 t a b 3 - 9r e s u l t so f a n a l y s i so fs e n s o r ye v a l u a t i o no fd i f f e r e n tc o n c e n t r a t e ds o l u t i o n 由上表数据可得模糊矩阵r ，、r 小r 3 、r 彳： r l = 0 40 3 o 30 4 0 50 4 o 20 4 o 3oo o 3o o o0 1o o 30 1 0 是= o0 3 o 1o 2 0 1o 2 oo 2 o 1 0 40 2 0 3o 2o 2 o 10 40 2 o 2o 3o 3 福建农林大学硕士学位论文冷冻浓缩在贡丸水煮液回收中的应用 ( 三) 进行模糊化变换，得n t 4 2 】： r 4 = k = x r l = ( o 2 0 1 50 3 5 o 3 ) 0 40 30 300l 0 30 40 300l 0 50 400 101 0 20 40 30 10i 巧，= ( o 2 八0 4 ) v ( o 1 5 八0 3 ) v ( 0 3 5 a 0 5 ) v ( o 3 八0 2 ) = o 3 5 ； 巧尸( o 2 八0 3 ) v ( o 1 5 八0 4 ) v ( o 3 5 八o 4 ) v ( 0 3 a 0 4 ) = o 3 5 ； 巧3 = ( 0 2 a 0 3 ) v ( o 1 5 八0 3 ) v ( 0 3 5 八o ) v ( o 3 八0 3 ) = o 3 ； 巧f ( 0 2 a 0 ) v ( o 1 5 a 0 ) v ( 0 3 5 八o 1 ) v ( 0 3 a 0 1 ) = o 1 ； 乃户( 0 2 八o ) v ( o 1 5 a 0 ) v ( 0 3 5 a 0 ) v ( 0 3 八o ) = o ； 得到，y 1 = ( o 3 5 o 3 5o 30 1 o ) ，归一化得： n 7 = ( o 3 2 o 3 2o 2 70 0 9 o ) ； 同理可得： y 2 = ( 0 1 0 2 0 20 3 5 0 3 ) ，圪= ( o 1 0 1 7 0 1 7 0 3 0 o 2 6 ) ； 巧= ( o 1 o 3o 30 3 0 1 ) ，b = ( 0 0 9 o 2 70 2 70 2 7 0 1 ) ； 玩= ( 0 3 5 o 30 30 1 0 1 ) ，y 4 = ( 0 3 0 0 2 6 0 2 60 0 9 0 0 9 ) ； ( 四) 按最大隶属度原则，玢( 即水煮液原液) 和均( 冷冻浓缩处理) 的综合 评定结果均分别为0 3 2 和o 3 ，评分均属于“好 ；y e ( 常压蒸发处理) 的评定 结果为o 3 ，评分属于“较差”；y 3 ( 真空蒸发处理) 的评定结果为o 2 7 ，评分 属于“较好”。因此，在不同处理方法中，冷冻浓缩的样品与水煮液原液样品的 综合评定接近，冷冻浓缩样品的色泽、浊度、香气和口感等感官质量指标优于其 他处理方法的样品。 3 l 0 0 0 q l 0 o n 0 5 4 2 4 o o o o 2 4 ，j 4 o o o o 3 2 4 l o q o o n o m 晚 4 4 3 4 o o 0 o 2 3 3 2 0 o o o 2 2 2 3 o o 0 o iil n n n o = 3 足 福建农林大学硕十学位论文冷冻浓缩存贡丸水煮液同收中的应用 3 3 不同浓缩方式的经济核算 对于除去一定量的水分，冷冻浓缩比蒸发浓缩要有效得多。以下从理论上来 计算各浓缩方法的耗能： ( 一) 热蒸发浓缩：( 以真空蒸发浓缩为例，假设蒸发温度为6 0 ，溶液初温为 2 0 * ( 2 ，去除水分1k g ，忽略真空泵耗能) 显热q ，= m o x c , a t = 1 0 0 0 x1x ( 6 0 2 0 ) = 4 x1 0 4k c a l ： 蒸发潜热q e = m xz s h = 7 6 0 x5 3 6 = 4 0 7x10 5k c a l ： 总耗能q = q t + q 2 = 4 4 7 x1 0 5k c a l ： ( - - ) 冷冻浓缩：( 假设蒸发温度为6 0 ，溶液初温为2 0 ，冷媒温度为2 1 ) 显热q t = m o x c z s t = 1 0 0 0 x 1x 2 0 一( 一2 1 ) = 4 1x1 0 4k c a l ： 潜热q 2 = m xz s h = 7 7 0 x8 0 = - 6 2x10 4k c a l ： 总耗能q = q q 2 = 1 0 3 1 0 5k e a l 。 由上可知，在理论上冷冻浓缩耗能比真空蒸发浓缩低得多。在冷冻浓缩过程 中，冷冻除去的热量大部分来自冰晶形成过程中的潜热，1 0 来自外环境带入的 热量，1 0 - 2 5 来自机械( 如刮刀搅拌带入的热量) ，还有部分来自料液冷冻。 据报道，冷冻浓缩每年的生成成本要比蒸发浓缩低2 7 5 - - - , 4 0 t 4 3 1 。 随着制冷设备的改进，冷冻机制系数已基本大于1 5 ，设备可靠性逐渐提高， 冷冻成本不断下降：而真空蒸发浓缩需要消耗大量的动力，生成用到的锅炉设备 也需要专人的维护和检测，缴纳的锅炉烟气等的排污费也都大大增加了热蒸发浓 缩的能源费用，相比之下，冷冻浓缩较热蒸发浓缩经济环保。 4 小结 ( 1 ) 将水煮液进行冷冻浓缩、常压蒸发浓缩和真空蒸发浓缩处理后，对水煮 液原液和浓缩液进行营养成分分析和评价，冷冻浓缩方法和真空蒸发浓缩方法得 到的浓缩液蛋白质、游离氨基酸和脂肪含量接近，略高于常压蒸发浓缩方法的样 品；用t r i a n g l ed i f f e r e n tt e s t 方法进一步对各溶液进行感官评定，检验出不同处理 方法的样品间感官评价存在着显著性差异： 3 2 福建农林大学硕士学位论文冷冻浓缩在贡丸水煮液回收中的应用 ( 2 ) 用w i l c o x o nt e s t 方法对浓缩液的色泽、浊度、香气和口感四个指标进行 评定，结果分析得冷冻浓缩处理的样品各感官指标最接近水煮液原液样品，且各 指标评分结果优于常压蒸发浓缩、真空蒸发浓缩得到的样品； ( 3 ) 采用较为客观、科学的模糊数学综合评定方法，对各样品感官评分数据 进行模糊处理，与w i l c o x o nt e s t 方法评定结果吻合，即冷冻浓缩的样品与水煮液 原液样品的综合评定接近，冷冻浓缩样品的色泽、浊度、香气和口感等感官质量 指标优于其他处理方法的样品； ( 4 ) 从理论上进行冷冻浓缩和常压蒸发浓缩的经济核算，当除去一定量的水 分时，冷冻浓缩比蒸发浓缩要有效得多。 祸建农林大学硕十学位论文 冷冻浓缩在贡丸水煮液同收中的应用 1 前言 第四章冷冻浓缩贡丸水煮液对贡丸品质的影响 贡丸最大的特点就是脆、香、口感好，然后市场上经常出现脆度不好、味淡、 香味弱，食用品质差的产品，这主要是工厂为了降低成本、配方和工艺不足等造 成的。为了改进产品品质，研究人员从猪肉的选用，淀粉、调味料和复合磷酸盐 等的选用和添加量以及产品包装等方面改进贡丸制品的配方和工艺 w 7 】，本章节 试验则从添加贡丸水煮浓缩液方面对改良贡丸品质进行初探。 试验首先将经过冷冻浓缩的贡丸水煮液( 浓度为2 0 ) ，以不同的料液比添 加进贡丸的制作中，得到不同的样品，再从持水率、蛋白质含量、质构特性以及 感官评定几个方面综合评价贡丸的品质，然后与不添加浓缩液的贡丸样品进行对 比，进而确定添加冷冻浓缩液对贡丸的品质影响。 2 试验材料和方法 2 1 试验材料 贡丸水煮浓缩液( 浓度为2 0 ) ；贡丸由海壹食品饮料有限公司提供 2 2 试验试剂 硫酸铜( c u s 0 4 5 h 2 0 ) 、硫酸钾、硫酸( 密度为1 8 4 1 9g l ) 、硼酸、氢氧化 钠、硫代硫酸钠、甲基红、溴甲酚绿、乙醇( 全部试剂除注明外均为分析纯) 2 3 试验设备 j - 2 5 1 型高速离心机美国b e c k m a n 公司 b c d 一2 0 8 a 海尔冰箱 ：青岛海尔股份有限公司 e z s 质构仪日本原装万能拉伸仪s h i m a d z u 电热恒温水浴锅上海精宏试验设备有限公司 电子分析天平梅特勒托利多上海有限公司 定氮蒸馏装置天长市华东分析仪器厂 福建农林大学硕士学位论文冷冻浓缩在贡丸水煮液回收中的应用 2 4 试验方法 2 4 1 贡丸加工工艺流程 瘦肉糜解冻一空斩一盐斩一调料斩拌一乳化斩拌一淀粉斩拌一乳化一 成型一凝胶化一煮熟一冷却一速冻一包装入库【删( 在斩拌的过程中按设定的 料液比逐渐添加浓缩液) 2 4 2 贡丸品质的测定 2 4 2 1 贡丸持水率的测定 本试验采用加热离心法【4 8 1 检测贡丸产品的持水率。操作步骤如下：将贡丸切 成均匀大小的颗粒状，称取3g 左右放入离心管内，6 5 c 水浴2 0m i n 后，3 0 0 0r m i n 离心3m i n 。去除水分，称重，样品重复处理三7 欠【4 9 1 。按下列公式计算： 失水率( ) ：x + - y - z 1 0 0 ，持水率( ) ：( 1 一失水率) 1 0 0 j 式中：石一离心管质量，g ； 卜离心前贡丸质量，g ； z _ 一离心后贡丸与离心管总质量，g 。 2 4 2 2 贡丸蛋白质含量的测定 将贡丸切碎混匀，取约1 0g 的样品，用凯氏定氮法【3 6 】测定贡丸中的蛋白质含 量，试验重复三次取其平均值。 2 4 2 3 贡丸质构测定 本试验中贡丸质地特性采用质构分析方法( t p a ) ，即把质地的感官知觉和 产品的力学特性、几何性质结合起来，使贡丸的质地感官评价信息通过客观的方 法来传递，以弥补感官评价带来的不足。表征产品质地的特性很多，随着产品种 类的不同，选用的特质值也不同。贡丸在生产中的常用的质地评价指标为弹性、 硬度、耐嚼性和脆度等。 硬度：指描述与产品的穿透或变形所需要的力相关的机械质地特性，即产品 保持其形状稳定的内部结合力，在典型的t p a 特征曲线( 如图4 1 ) 中，硬度为 第一压缩的周期中第二个峰处力值。影响硬度的因素很多，与产品的蛋白质含量、 脂肪含量、含水量、淀粉含量、含盐量、胶类物质等都有关系； 福建农林大学硕+ 学位论文冷冻浓缩存贡丸水煮液同收中的应用 脆度：是指在咀嚼食品时，牙齿加力破碎食品工程中所产生的易碎的感觉， 在力值上也称作产品破碎时的力，即t p a 曲线中第一压缩周期第一个峰处力值。 产品破碎距离越长、所需的力越大，则产品的脆度越大； 弹性：指物体在外力的作用下发生变形，外力撤去后产品恢复其原来状态的 能力，在t p a 曲线中弹性为两次的压缩周期中下压的时间比t e t l 。在贡丸中含有 丰富的蛋白质，当其溶解出来和水化层形成网状的结构后，能够抵抗一定的外力； 内聚性：是指咀嚼食物时，食物抵抗外力并紧密连接的性质。在t p a 曲线中 用两次压缩周期间曲线面积比( a r e a 2 a r e a l ) 表示。 耐嚼性：指固体食品被咀嚼到可吞咽时所做功的大小，在t p a 曲线中其数值 为硬度、弹性和内聚性的乘积【5 0 1 。 图4 1t p a 特征曲线 f i g 4 - 1t h ec u r v ei nt e x t u r ep r o f i l e 本试验中将贡丸切成直径2 5m m 、高度2 0m m 的圆柱体，采用e z - t e s t 质 构仪进行测定【5 l 】。参数设置如下：试验类型为c o m p ，试验模式为t e x t u r e ，压缩 速度为5 5 0 0m m m i n ，下压距离为1 8i l l l n ，压缩探头为“t 型，循环模式为两 次循环压缩。质构检测结果如表4 7 。 2 4 2 4 贡丸感官评定 本试验采用定量描述法对比浓缩液的添加量对贡丸感官品质的影响。首先邀 请1 0 位评价员组成小组，并对贡丸的风味进行讨论，再由每个评价员单独工作， 依据贡丸感官评定标准( 表4 1 ) ，记录对贡丸的感官评定成绩，最后用计算均值 的方法，获得评价结果，作出感官评分结果副3 5 1 。 福建农林大学硕士学位论文 冷冻浓缩在贡丸水煮液回收中的应用 脆度 脆度很好，咬起来有 ( 满分1 0 0 分) 响声( 7 0 1 0 0 ) 组织状态切面光滑，结构均匀、 ( 满分1 0 0 分) 致密；呈现灰白色或 淡褐色表面光亮 ( 7 0 1 0 0 ) 耐嚼性滋润度好，耐嚼 ( 满分1 0 0 分) ( 7 0 - - 1 0 0 ) 稍有脆度，咬起来响 声较小( 5 0 - - - 6 9 ) 切面不平滑，略有孔漏， 结构较为均匀；呈现淡 松散，褐色，表面光滑 ( 5 0 - - 6 9 ) 滋润度较一般，于口腔 中易嚼烂( 5 0 6 - - 6 9 ) 滋气味咸淡适中，鲜香可口，口感略显粗糙，味道偏 ( 满分1 0 0 分) 爽口、无异味淡，较爽口，无异味 ( 7 0 - - 1 0 0 )( 5 0 - - - 6 9 ) 脆度差，咬起来 无响声( 5 0 ) 切面粗糙，组织 结构色泽暗淡， 灰褐色表面光泽 度差( 5 0 ) 滋润度差，犹如 嚼豆腐渣一般 ( 5 0 ) 口感粗糙、松散， 呈现异味 ( f 0 o i ( 6 ，1 4 ) = 4 4 6 ) ，添加不同的浓缩液使贡丸的蛋白质含量发生 较大变化。对各数据进行多重检验，得到表4 - 6 ，分析结果为：添加浓缩液均与未 添加浓缩液的贡丸样品比较，蛋白质含量高，且差异显著；其中1 0 0 ：2 、1 0 0 ：4 和 1 0 0 ：6 的料液比之间的贡丸样品差异显著，1 0 0 ：8 、1 0 0 ：1 0 和1 0 0 ：1 2 的料液比之间 的样品蛋白质含量没有显著差异，1 0 0 ：1 2 的蛋白质含量平均值为最高。由表4 4 可知，添加水煮液浓缩液后明显提高贡丸产品蛋白质含量。 表4 6 贡丸蛋白质含量多重检验 t a b 4 - 6m u l t i - c o m p a r i s o no fp o r km e a t b a l l s p r o t e i nc o n t e n t 3 9 福建农林大学硕士学位论文 冷冻浓缩在贡丸水煮液同收中的应用 3 3 不同浓缩液添加量对贡丸质构特性的影响 将贡丸质构硬度、脆度、特性和咀嚼性特性指标进行数据整理，得到表4 7 ； 根据表4 7 数据进行质构特性方差分析，得到表4 8 。从表4 8 中可以看出，不同 料液比的贡丸样品之间质构特性相差不大，硬度、脆度、弹性和咀嚼性几个质地 指标方差分析结果均不显著，说明添加不同量的冷冻浓缩液后对贡丸品质的影响 不显著，基本不改变原有的贡丸质地特性。原因在于：添加不同量的浓缩液，基 本不改变贡丸中的含水量以及持水性，持水性的大小与贡丸的脆度、硬度等主要 的质构指标关系密切，其他条件不变的条件下，持水率大，贡丸的脆度和硬度也 都相应提高。因此添加冷冻浓缩液后贡丸中的组织状态依然能够很好地保持，不 影响贡丸质构特性。 表4 _ 7 贡丸质构特性 t a b 4 - 7t e x t u r eo fp o r kb a l l s 福建农林大学硕士学位论文 冷冻浓缩在贡丸水煮液回收中的应用 3 4 不同浓缩液添加量对贡丸感官评定的影响 邀请1 0 位评价员参照贡丸感官评定标准( 表4 1 ) 【4 4 1 ，给不同料液比制成的 贡丸样品做感官评定，取其平均值，绘制感官评分结果图。其中试验号0 - 6 分别 对应1 0 0 ：0 、1 0 0 ：2 、1 0 0 ：4 、1 0 0 ：6 、1 0 0 ：8 、1 0 0 ：1 0 和1 0 0 ：1 2 的料液比。 4 1 福建农林大学硕十学位论文 冷冻浓缩在贡丸水煮液回收中的应用 8 0 7 5 鑫蠹 7 。 6 5 6 0 o 23456 试验号 t e s tn u m b e r 图4 - 2 贡丸脆度感官评定结果 f i g 4 - 2r e s u l t so f b r i t t l e n e s ss c o r i n go f s e n s o r ye v a l u a t i o no f p o r kb a l l s 从图4 2 中我们可以看出，各贡丸产品的脆度评分接近，变化幅度小，其中 1 - 一6 号填加浓缩液与0 号未添加浓缩液的贡丸样品脆度评分略有升高，但是变化 不明显。 1 0 0 9 0 太耋 姑莹8 0 7 0 6 0 0 23456 试验号 t e s tn u m b e r 图4 - 3 贡丸组织状态感官评定结果 f i g 4 - 3r e s u l t so f s t r u c t u r a ls t a t es c o r i n go f s e n s o r ye v a l u a t i o no f p o r kb a l l s 从图4 - 3 可以看出，各试验号贡丸样品组织状态评分接近，相差范围在1 - 一9 分之间；1 6 号添加浓缩液的样品组织状态评分有升高趋势，但是变化不明显， 与未添加浓缩液的样品组织状态接近。 4 2 福建农林大学硕士学位论文 冷冻浓缩在贡丸水煮液回收中的应用 襄塞 9 0 8 0 7 0 6 0 o _ ， 试验号 t e s tn u m b e r 图4 - 4 贡丸耐嚼性感官评定结果 f i g 4 _ 4r e s u l t so fc h e w i n e s ss c o r i n go fs e n s o r ye v a l u a t i o no fp o r kb a l l s 从图4 - 4 结果可以看出，各样品耐嚼性评分差距在1 6 分之间，相差不大， 1 6 号添加浓缩液的样品与未添加浓缩液的样品评分结果接近。 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 福建农林大学硕十学位论文冷冻浓缩在贡丸水煮液回收中的应用 量增多，贡丸滋气味的感官评分从二级上升为一级，贡丸品质得到很好改善。原 因在于：贡丸水煮液中含有贡丸的营养物质和风味物质，经过冷冻浓缩后，各物 质的含量大大提高，氨基酸等风味物质得到很好的保存，当添加进贡丸的制作中， 其风味物质与贡丸原有的风味物质揉和在一起，使贡丸中特有肉香味得到加强。 4 小结 试验中分别将固体物料质量与贡丸水煮浓缩液质量以1 0 0 ：0 、1 0 0 ：2 、1 0 0 ：4 、 1 0 0 ：6 、1 0 0 ：8 、1 0 0 ：1 0 和1 0 0 ：1 2 几个不同比例混合制作贡丸，并与未添加浓缩液 的贡丸产品进行持水率、蛋白质含量、质构特性和感官评价对比，结论如下： 1 对不同贡丸样品进行持水率和质构特性检测，并经过方差分析得到：添加 不同量的浓缩液基本不改变贡丸的持水率、硬度、脆度、弹性和咀嚼性，添加不 同量的浓缩液对贡丸的持水率和质构特性影响不显著； 2 对不同贡丸样品进行蛋白质含量检测和方差分析发现，浓缩液添加量越 大，贡丸的蛋白质含量越高，以不同料液比制作的贡丸蛋白质含量有高度显著性。 添加浓缩液有利于提高贡丸的蛋白质含量，提高其营养价值； 3 对贡丸进行感官评定后发现，贡丸产品添加浓缩液后，其脆度、组织状态 和耐嚼性评分略有提高，但是变化幅度小；贡丸的滋气味感官评分有明显的提高， 且浓缩液添加量越多，贡丸的风味越好，当添加量达到1 0 0 ：8 以上时，贡丸的滋 气味从二级达到一级标准，贡丸品质得到明显改善。 福建农林大学硕士学位论文冷冻浓缩在贡丸水煮液回收中的应用 1 前言 第五章贡丸水煮液及其浓缩副产物理化分析 贡丸水煮液作为污水排放到环境中，形成有机工业废水时，其中的营养物质 也必然成为严重的有机污染物。从环境保护角度看，有机物的共同特点就是进行 生物氧化分解，消耗水中的溶解氧，而在缺氧的条件下就发生腐败发酵，恶化水 质，破坏水体。在受到有机物严重污染的水体中，水生生态将失去平衡，水生生 物的生长受到抑制甚至死亡，鱼类等就不易生存。同时，水中有机物增多，微生 物必然繁生，包含着传播疾病的可能性。因此，废水中的有机物浓度也必然是一 个重要的水质指标。在污水水质检测中，重要的衡量指标是有机物的含量，有机 物含量高，则污水对环境的污染潜力就大。常用的有机物指标有生化需氧量、化 学需氧量、总需氧量和总有机碳，由于化学需氧量( c o d ) 测定方法快速简捷， 在实际工作中应用广泛【5 3 1 。本试验以测定c o d 含量来衡量有机污染物质的量，另 测定氨氮、硝酸盐氮和p h 值来综合判断贡丸水煮液的环境污染潜力。 此外，贡丸水煮液进行冷冻浓缩过程中分离了大量的油脂和冰晶，这些副产 物具有较高的利用和回收价值。本章节对分离的油脂进行酸价、过氧化值和p h 等 理化指标分析，为开发更多经济价值提供数据参考。 2 试验材料与方法 2 1 试验材料 贡丸水煮液( 总固形物含量为2 7 5 ) ，由福建省海壹食品厂提供 2 2 试验试剂 乙醚、乙醇、氢氧化钾、酚酞、碘化钾、三氯甲烷、冰乙酸、淀粉( 全部试 剂除注明外均为分析纯) 2 3 试验方法 2 3 1 贡丸水煮液的水质分析 4 5 福建农林大学硕士学位论文冷冻浓缩在贡丸水煮液同收中的应用 对未处理的贡丸水煮原液( 浓度为2 7 5 ) 水质检测的方法：依照国家标准 g b 厂r 5 7 5 0 4 2 0 0 6 、g b t 5 7 5 0 5 2 0 0 6 、g b t 7 4 7 9 1 9 8 7 和c j j 5 1 2 0 0 4 的检测方法， 送往福建省中心检验所检测。根据检测结果，预测冷冻浓缩处理对贡丸水煮液中 有害成分的去除效果及环保价值。 2 3 2 分离油脂的质量分析 将油脂从贡丸水煮液中分离出来后，装入玻璃容器中，放入水浴锅中加入蒸 发，去除油脂中多余的水分；待油脂分层后，去除油渣，取上层清亮油脂进行理 化和感官分析，评价其油脂品质。 2 3 2 1 酸价检测 植物油中的游离脂肪酸用氢氧化钾标准溶液滴定，每克植物油消耗氢氧化钾 的毫克数，称为酸价。 准确称取3 0 0 - 5 0 0g 样品，置于锥形瓶中，加入5 0m l 中性乙醚一乙醇混合 液，振摇使油溶解，必要时可置热水中，温热促其溶解。冷至室温，加入酚酞指 示液2 - - , 3 滴，以氢氧化钾标准滴定溶液( 0 0 5t o o l l ) 滴定，至初现微红色，且 0 5m i n 内不褪色为终点【划。试验重复三次，取其平均值。 按下式计算： x ：坚兰刍兰型! 肘l 式中：爵样品的酸价，m g g ； 乃群品消耗氢氧化钾标准滴定溶液体积，m l ； c 广_ 氢氧化钾标准滴定的实际浓度，m o l l ； 膨r 坤品质量，g ： 5 6 1 1 与1 0m l 氢氧化钾标准滴定溶液 c ( k o h ) = i 0 0 0m o l l 相当的氢 氧化钾毫克数。 2 3 2 2 过氧化值检测 称取2 0 0 - 3 0 0g 混匀( 必要时过滤) 的样品，置于2 5 0m l 的碘瓶中，加 3 0m l 三氯甲烷冰乙酸混合液，使样品完全溶解。加入1 0 0m l 饱和碘化钾溶液， 紧紧塞好瓶盖，并轻轻振摇o 5m i n ，然后在暗处放置3m i n 。取出加1 0 0m l 水， 摇匀，立即用硫代硫酸钠标准滴定溶液( o 0 0 2m o l l ) 滴定，至淡黄色时，加lm l 福建农林大学硕士学位论文冷冻浓缩在贡丸水煮液回收中的应用 淀粉指示液，继续滴定至蓝色消失为终点，取相同量三氯甲烷冰乙酸溶液、碘化 钾溶液、水，按同一方法，做试剂空白试验【州。试验重复三次，取其平均值。 按下式计算： r 一( k 一巧) c 2 o 1 2 6 9 厶2 一 m 2 式中：兄一样品的过氧化值，g l o o g ； 玢样品消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液体积，m l ； 好一试剂空白消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液体积，m l ； q 硫代硫酸钠标准滴定溶液的浓度，m o l l ； m r 样品质量，g ： o 1 2 6 9 _ 与1 0 0m l 硫代硫酸钠标准滴定溶液 c ( n a 2 8 2 0 3 ) = 0 0 0 2m o l l 相 当的碘的质量，g ； 7 8 卜换算因子。 3 结果与分析 3 1 贡丸水煮液水质检测 表5 1 为国家污水综合排放标准，本章试验依照标准中主要的污染物项目进 行贡丸水煮液原液水质检测，得到表5 2 结果： 表5 1 国家污水综合排放标准 t a b 5 1i n t e g r a t e dw a s t e w a t e rd i s c h a r g es t a n d a r d 4 7 福建农林大学硕+ 学位论文 冷冻浓缩在贡丸水煮液同收中的府用 表5 2 贡丸水煮液水质分析 t a b 5 - 2t h eq u a l i t ya n a l y s i sr e s u l t so fp o r km e a t b a l l sb o i l e dl i q u i d 项目实测 c o d ，m g l 1 9 4 x1 0 氨氮，m g l 硝酸盐氮( 以n 计) ，m g l p h 值 4 2 o 7 6 5 0 从表5 2 水质检测结果可以看出，贡丸水煮液中c o d 含量为1 9 4 1 0 4m g l 大大超过了国家污水综合排放标准中的三级标准；氨氮含量检测值为4 2 0m g l 也 大大超过了二级排放标准；此外p h 值为5 ，也不属于国家污水综合排放标准的限 定范围内，硝酸盐氮检测值为7 6m g l ，不超过生活饮用水地表水源地补充项目标 准的限制( 小于1 0 r a g l ) 。 冷冻浓缩处理后，得到浓缩液和大量冰晶，其中浓缩液可重新用于生产，冰 晶也可重新用于蓄冷、冷却试料，因此冷冻浓缩处理得到的各产物均不排放到环 境中，即不会造成水质和环境的污染，虽然水煮液中c o d 、氨氮和p h 值等项目 不符合国家污水排放标准，但是经过冷冻浓缩处理后对环境的潜在危害已不再存 在。 3 2 分离油脂的质量分析 表5 - 3 油脂分析结果 t a b 5 - 3t h ea n a l y s i sr e s u l t so fo i l 表5 3 为贡丸水煮液分离出来的油脂质量分析结果，从油脂酸败的理化指标 和感官指标进行分析，结果表明分离的油脂酸败程度和氧化程度小，气味清香， 色泽乳白色，呈固态，基本符合食用动物油脂的卫生标准。油脂可直接食用，也 可作为工业上生产油脂产品的原料。 4 9 各 福建农林大学硕士学位论文 冷冻浓缩在贡丸水煮液同收中的应用 第六章结论与展望 1 结论 贡丸等肉制品生产企业每天都有数十吨的生产废水产生，这些废水中含有丰 富的营养物质，如果将其有机物排放到环境中，必将造成严重的环境污染，此外 废液中的蛋白质、氨基酸和脂肪等营养物质也白白浪费掉，因此对其进行浓缩处 理和回收利用具有重要研究价值。 本文首先应用悬浮式冷冻浓缩技术对贡丸水煮液进行浓缩处理，结果表明冷 冻浓缩应用于贡丸水煮液浓缩中具有现实可行性。在冷冻浓缩过程中发现：冷媒 温度、溶液初温和冰晶形态对浓缩效果影响明显，冷媒温度较低时，溶液浓度和 冰晶生长速度提高得快，但是冰晶夹带率高，选择2 1 - - 2 4 的冷媒温度浓缩效果 较好；对溶液进行适当的预冷能有效提高溶液的浓缩速度；悬浮式冷冻浓缩比渐 进式结冰速度快，冰晶夹带率低，并且冰晶易分离；四级冷冻浓缩效果优于一级 冷冻浓缩，进行多级浓缩可有效提高贡丸水煮液的溶质浓度： 其次，将冷冻浓缩、常压蒸发浓缩和真空蒸发浓缩处理得到的贡丸水煮液进 行理化、感官评定分析，结果表明冷冻浓缩处理的溶液综合感官评定结果最好， 与水煮液原液感官品质最接近，风味物质保持得很好，冷冻浓缩方式基本不影响 水煮液的品质；将冷冻浓缩液重新添加进贡丸产品中，产品的蛋白质含量明显提 高( 从1 1 9 3 提高到1 2 3 9 ) ，贡丸的感官品质也得到较好的改善，冷冻浓缩处 理的浓缩液可应用于实际生产以提高贡丸品质； 此外，在对冷冻浓缩中分离的油脂进行理化分析发现，油脂的质量基本符合 国家食用油卫生标准；对水煮液原液进行水质检测时还发现，溶液中污染物指标 c o d 为1 9 4g l 、氨氮为4 2m g l 、p h 值为5 ，大大超过了国家污水综合排放标 准。因此，冷冻浓缩技术应用于贡丸水煮液的回收中可以极大降低其对环境的污 染，基本达到污染物的零排放，具有较大的环保价值。 2 展望 福建农林大学硕士学位论文 2 1 冷冻浓缩技术 冷冻浓缩技术己被众多学者证实具有极大的市场活力，从食品行业到制药业， 再到废水处理、海水淡化等领域都呈现了其优质可靠、低能减排的作用，与传统 的浓缩方法相比优势明显。虽然目前我国冷冻浓缩技术还不够完善，相关研究报 道和数据尚少，应用领域有限，但是随着越来越多学者的关注和研究，该技术必 然能够进一步发展，应用更加广泛。 2 2 浓缩液的利用 本试验中得到的浓缩液中含有丰富的营养物质，随着冷冻浓缩技术的发展， 这些物质的浓度也能进一步提高，最终可将高浓度的浓缩液重新利用添加进贡丸 制作中，用以提高产品营养和风味；作为调味汁的原料，制作即食汤料或是作 为动物饲料的原料等都可作为下一步的研究重点。 ； 2 3 浓缩昌产品的利用 工业上生产合格的动物油脂产品，常需要对动物的脂肪组织进行熬制、脱色、 氢化等一系列的工艺流程，而在熬制过程中采用的方法有干法、湿法、浆状熬油 法和消化熬油法四种。其中湿法熬制就是将脂肪组织在水存在的条件下加热，由 于温度低，油脂得率高达9 5 以上。一般熬制得当，产品不需要进一步处理即可 直接食用。 文中试验分离出来的油脂，大部分是贡丸中猪肉脂肪，经水煮融化出来的， 这在原理上与湿法熬制猪油相近，得到的油脂也可直接食用。除食用外，也可作 为油性调味料的原料，还可利用其流动性作为塑性油脂，经适当加工( 氢化、水 解) 或改性( 酯交换、脱除胆固醇) 则具有广泛的工业与食品用途，如煎炸油、 起酥油、人造奶油、食品级单硬脂酸甘油酯、甘油和硬脂酸等 5 6 】。 在油脂工业领域，脂肪还经常通过喷雾干燥、喷雾冷却、喷雾冷冻、挤压、 空气悬浮成膜和分子包埋等方法制成胶囊和颗粒状。早在1 9 世纪末，就有人通过 冷固化法生产微胶囊化油脂。1 9 5 1 年p r p a v l s 公司推出干燥猪脂颗粒产品，油脂 微胶囊化后，由于其稳定性好、散落性优良、便于计量使用和运输，被广泛用于 面包、冰淇淋、快餐食品、固体饮料、巧克力、糖果添加剂等多方面。贡丸在加 5 l 福建农林大学硕+ 学位论文冷冻浓缩在贡丸水煮液同收中的应用 工过程中常加入脂肪颗粒，使肉馅分散均匀，被盐溶性的蛋白质乳化包裹，达到 提高贡丸的乳化质量和增加风味的作用【2 1 。因此本文下一步可进行油脂的深入研 究，通过微胶囊化技术，制成脂肪颗粒，重新加入贡丸肉馅中进行乳化，使贡丸 结构更具脆性。 此外，冷冻浓缩过程中得到的冰晶亦可作为蓄冷降温用，再次回收。因其冰 晶颗粒细小松散，可与保鲜物体表面1 0 0 接触，对物体亦无任何不良的影响，并 且保鲜效果好，使用操作都比较简便，特别适合于水产品加工、医院和旅馆饭店 等服务行业【5 7 1 。 5 2 福建农林大学硕士学位论文冷冻浓缩在贡丸水煮液同收中的应用 参考文献 【l 】司俊玲，郑坚强牛肉贡丸的加工工艺【j 】肉类研究，2 0 0 6 ，( 2 ) ：3 8 3 9 ， 【2 】李彦军，罗奎，薛向阳，等谈谈贡丸的加工 j 】肉类研究，2 0 0 5 ，( 1 1 ) ：2 5 2 7 【3 】李玉娥方便肉丸子的加工工艺【j 】肉类研究，2 0 0 1 ，( 2 ) ：3 2 【4 】钱和，王景华，周怡华，等贡丸生产过程的危害分析和关键控制点【j 无锡轻工大学学 报，2 0 0 1 ，2 0 ( 1 ) ：3 6 8 3 7 0 【5 】马占青水污染控制与废水生物处理【m 】北京：中国水利水电出版社，2 0 0 3 ：5 6 - 8 0 【6 】王维萍，姜辉肉制品加工行业生产废水处理方法研究 j 】现代企业文化，2 0 0 9 ，( 1 2 1 ) ： 1 4 4 1 4 5 7 】于涛，马军制冷在废水处理与再生领域的应用研究 j 】制冷学报，2 0 0 8 ，2 9 ( 4 ) ：4 7 5 0 【8 陈东，谢继红，赵义旭，等一种连续式冷冻浓缩装置及其应用分析【j 】食品与机械， 2 0 0 6 ，2 2 ( 6 ) ：8 6 8 8 【9 】9 王文成冷冻浓缩设备的研究及在荔枝汁上的应用【d 】福州：福建农林大学，2 0 0 8 ：1 0 【1 0 】m a r i n or ，s u s a n al ，j o s er ac o m p a r a t i v es t u d yo f r e v e r s eo s m o s i sa n df r e e z ec o n c e n t r a t i o n f o rt h er e m o v a lo f v a l e r i ca c i d