（食品科学专业论文）白对虾干燥工艺的研究.pdf

摘要 捅斐 近年来，虾干制品以其营养丰富、风味独特、耐贮存、携带方便等特点受到广大消 费者的欢迎，但目前世界范围内白对虾的加工还处于初级阶段，加工环节的滞后已经成 为其进一步发展的瓶颈。本论文以白对虾为试验原料，系统地研究白对虾的干燥工艺。 为了使产品的品质更好，在优化干燥工艺之前，发现烫漂对其产品品质有很大的影 响。本论文研究了烫漂工艺对白对虾p o 活力、失重率、色泽、质构、烫漂残液和细菌 总数的影响。研究得出：在1 0 0 c 条件下，烫漂l m i n 就能使p o 的活力大大降低，且能 改善产品的品质。采用2 n a c l 溶液烫漂1 m i n ，失重率高，营养流失少，对虾的组织状 态、色泽和气味好，此时为最佳烫漂工艺条件。 本文对几种常见的干燥方法进行分析和比较，目的是寻找到适合白对虾的干燥方 式，从而也为后期联合干燥工艺的运用提供理论支持。本文研究了几种常见的干燥方法 对白对虾干燥特性、质构、水分活度( a w ) 、l 值、超微结构和复原率的影响，发现冷冻 干燥的白对虾综合品质最佳，真空干燥、微波干燥次之，热风干燥最差。 真空干燥产品的综合品质仅次于冷冻干燥。所以，本文对白对虾真空干燥进行深入 研究，分析了真空干燥参数对白对虾干燥特性、质构和复原率的影响。建立了白对虾的 真空干燥模型，并确定了白对虾在不同真空干燥条件下模型中的参数。 初步研究发现，三种联合干燥产品的组织结构优劣顺序为：冷冻干燥真空干燥 冷 冻干燥。微波真空干燥 微波干燥真空干燥。在此基础上，为了进一步提高产品的品质、 降低干燥成本，本实验将冷冻干燥分别与微波真空干燥、真空干燥进行联合，探索白对 虾的最佳联合干燥工艺。为了实现微波真空干燥与冷冻干燥的优势互补，本文采用l 9 ( 3 4 ) 正交优化试验研究了白对虾冷冻和微波真空最佳联合干燥工艺。各因素对复原率影响主 次顺序为转换点水分含量 微波功率 微波时间 微波真空度；最佳组合为转换点水分含 量5 0 、微波时间2 5 s 、微波功率3 3 0 w 、微波真空度0 0 7 m p a 。方差分析表明，转换点 水分含量、微波时间、微波功率对复原率都有显著影响，而微波真空度效果不显著，方 差与极差分析结果一致。同时，为了获得真空冷冻和真空干燥联合干燥白对虾的最佳工 艺，本文设计了一个三元二次旋转回归试验方案，采用响应面分析得到真空冷冻和真空 干燥联合干燥白对虾的最佳工艺条件范围：温度( 4 8 5 3 ) 、真空度( 0 0 6 6 0 0 7 3 m p a ) 、 转换点水分含量( 4 4 6 4 7 7 ) ，在此条件下，硬度绝对差、复原率和弹性分别接近于4 7 9 、 7 1 8 1 和o 8 31 9 。 关键词：白对虾；烫漂；真空冷冻干燥；真空干燥；微波真空干燥；干燥模型；联合干 燥 a b s t r a c t a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，t h ed r i e ds h r i m pw a sw e l c o m e db yc o n s u m e r sb e c a u s eo fi t sh i g hn u t r i t i v e v a l u e ，s p e c i a lf l a v o r , s t o r a g es t a b i l i t ya n dp o r t a b i l i t y h o w e v e r , t h ep r o c e s s i n gl e v e lo fw h i t e s h r i m pw a ss t i l la ta ni n i t i a ls t a g ea l lo v e rt h ew o r l d a tp r e s e n t t h el a go fp r o c e s s i n gl i n kh a d b e c o m eab o t t l e n e c kt oi t sd e v e l o p m e n t t h eo b j e c t i v eo ft h i sp a p e rw a st os t u d yi t sd r y i n g t e c h n o l o g i e so f w h i t es h r i m p ss y s t e m a t i c a l l y i no r d e rt om a k ei t sq u a l i t i e sb e t t e r , t h eg r e a te f f e c t so fb l a n c h i n go nt h ew h i t es h r i m p s w e r ef o u n db e f o r ed r y i n g t h em e t h o dw a sa p p l i e dt oi n v e s t i g a t et h ee f f e c t so fb l a n c h i n g t e c h n o l o g yo nt h eq u a l i t i e so fw h i t es h r i m ps u c ha sp oa c t i v i t i e s ，t h er a t eo fw e i g h tl o s s ， c o l o r ，t e x t u r e ，r e m a n e n tb l a n c h i n gl i q u i da n dt o t a lb a c t e r i a t h er e s u l t ss h o w e dt h a tb l a n c h i n g a t10 0 f o r1m i n u t ec o u l dr e d u c ep oa c t i v i t i e sb a d l ya n di m p r o v et h eq u a l i t i e so fd r i e d s h r i m p w h e nw h i t es h r i m p sw e r eb l a n c h e df o r1m i n u t ei nt h e2 n a c ls o l u t i o na t10 0 ， t h er a t eo fw e i g h tl o s sw a sh i g ha n dn u t r i t i o nl o s sw a sl i t t l e m e a n w h i l e ，t h ei d e a lc o l o ra n d t i s s u es t a t ec o u l db ea c h i e v e d a n a l y s i sa n dc o m p a r i s o no fs o m eu s u a ld r y i n gm e t h o d sw a sc o n d u c t e di no r d e rt oo b t a i n t h es u i t a b l eo n ea n dc o n s e q u e n t l yp r o v i d et h e o r e t i c a ls u p p o r t sf o rc o m b i n a t i o nd r y i n g so f w h i t es h r i m p s t h ee f f e c t so fd i f f e r e n td r y i n gm e t h o d so nq u a l i t i e sw e r es t u d i e di n c l u d i n g d r y i n gc h a r a c t e r i s t i c s ，t e x t u r e ，w a t e ra c t i v i t y ( a w ) ，lv a l u e ，s u p e r s t r u c t u r ea n dr e c o v e r yr a t e t h er e s u l t ss h o w e dt h a tw h i t es h r i m p st r e a t e db yv a c u u mf r e e z ed r y i n gw e r et h eb e s t ，v a c u u m d r y i n ga n d m i c r o w a v es e c o n d a r y , a i rd r y i n gt h ew o r s t t h er e s u l t ss h o w e dt h ew h i t es h r i m p st r e a t e db yv a c u u md r y i n gw e r eb e t t e rt h a no t h e r d r y i n gm e t h o d se x c e p tv a c u u m f r e e z ed r y i n g s o ，i tw a sn e c e s s a r yt om a k eaf u r t h e rs t u d yo n v a c u u md r y i n g t h ee f f e c t so fv a c u u md r y i n gp a r a m e t e r so nd r y i n gc h a r a c t e r i s t i c s ，t e x t u r e a n dr e c o v e r yr a t ew e r es t u d i e d t h ev a c u u md r y i n gm o d e lo fw h i t es h r i m pw a se s t a b l i s h e d i t w a sf o u n dt h a tm o d e lw a st h em o s ts u i t a b l et od e s c r i b et h ek i n e t i c so fv a c u u md r y i n g a n d t h ep a r a m e t e r so fv a c u u md r y i n gm o d e lu n d e rd i f f e r e n tc o n d i t i o n sw e r ed e t e r m i n e d o nt h eb a s i so fap r e v i o u sp i l o ts t u d y , i tw a ss h o w nt h a tt h eo r g a n i z a t i o n a ls t r u c t u r e so f t h ed r i e ds h r i m p sd e c r e a s e ds u c c e s s i v e l ya sf o l l o w s ：ac o m b i n a t i o nd r y i n go fv a c u u mf r e e z e a n dv a c u u md r y i n g v a c u u mf r e e z ea n dm i c r o w a v ev a c u u md r y i n g m i c r o w a v ea n d v a c u u md r y i n g i no r d e rt of u r t h e ri m p r o v ep r o d u c tq u a l i t ya n dr e d u c ec o s t s ，f r e e z ev a c u u m d r y i n gw a sc o m b i n e dw i t hv a c u u md r y i n ga n dm i c r o w a v ev a c u u md r y i n gr e s p e c t i v e l y i n o r d e rt or e a l i z em u t u a l l yc o m p l e m e n t a r y , t h eo p t i m a ld r y i n gc o n d i t i o n so fm i c r o w a v ev a c u u m d r y i n gc o m b i n e dw i t hv a c u u mf r e e z ed r y i n gw e r es t u d i e di nt h ep a p e rb ya d o p t i n gt h el 9 ( 3 ) o r t h o g o n a le x p e r i m e n t i tw a sf o u n dt h a tt h ec a p a b i l i t yo fe f f e c t so ff a c t o r so nt h er e c o v e r y r a t e ：t h ec o n v e r s i o np o i n to fw a t e rc o n t e n t m i c r o w a v ep o w e r m i c r o w a v et i m e m i c r o w a v ev a c u u m t h eo p t i m u mc o m p o u n d i n gw a sc o m p o s e db yf o l l o w s ：c o n v e r s i o np o i n t o fw a t e rc o n t e n t5 0 ，m i c r o w a v et i m e2 5 s ，m i c r o w a v ep o w e r3 3 0 w ，m i c r o w a v ev a c u u m 0 0 7 m p a t h ev a r i a n c ea n a l y s i ss h o w e dt h a tt h er e c o v e r yr a t ew a ss i g n i f i c a n t l yi n f l u e n c e db y t h ec o n v e r s i o np o i n to fw a t e rc o n t e n t ，m i c r o w a v ep o w e r ，m i c r o w a v et i m ee x c e p tm i c r o w a v e v a c u u m t h er e s u l to ft h ev a r i a n c ea n a l y s i sw a st h es a m ea st h er a n g ea n a l y s i s m e a n w h i l e ， t h et e r n a r yq u a d r a t i cr o t a r yr e c u r s i v ed e s i g nw a sc h o s e nt oa t t a i nt h eb e s tt e c h n o l o g yo f i i a b s t r a c t d r y i n gw h i t es h r i m p sb yv a c u u m 行e e z ed r y i n gc o m b i n e dw i t hv a c u u md r y i n gi nt h ep a p e r t h eo p t i m a lc o n d i t i o n so ft h ec o m b i n a t i o nd r y i n gw e r ed e t e r m i n e db yr e s p o n s es u r f a c e a n a l y s i s w h e nt e m p e r a t u r e ，v a c u u mp r e s s u r eo fv a c u u md r y i n ga n dt h ew a t e rc o n t e n to f w h i t es h r i m pw e r e4 8 5 3 c ，0 0 6 6 0 0 7 3 m p aa n d4 4 6 - 4 7 7 ，t h e s ew e r eo b t a i n e d a sf o l l o w s ： t h ea b s o l u t eh a r d n e s sd i f f e r e n c ec l o s et o4 7 9 ，t h er e c o v e r yr a t e7 1 81 a n ds p r i n g i n e s s 0 8 3 l g k e y w o r d s ：w h i t es h r i m p ；b l a n c h i n g ；v a c u u mf r e e z ed r y i n g ；v a c u u md r y i n g ；m i c r o w a v e v a c u u md r y i n g ；d r y i n gm o d e l ；c o m b i n a t i o nd r y i n g i i i 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取 得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人为获得江南 大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料与我一同工作的同志 对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意 签 名：幺自垒乏日 期：2 卵乎。；、砑 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规定： 江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文， 并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致 保密的学位论文在解密后也遵守此规定 签名： 当互望蕴 导师签名：芝耽j 、日飙 2 即p ；、砑 第一章绪论 第一章绪论强一早珀形 1 1 白对虾养殖概况 南美自对虾( p e n a e u sv a n n a m e i ) ，分类上隶属于节肢动物f ( a r t h r o p o d a ) 、警壳纲 ( c r u s t a c e a ) 、十足e i ( d e c a p o d a ) 、游泳亚目( n a t a n t i a ) 、对虾科( p e n a e i d a e ) 、对虾属( p e n a e u s ) 、 l i t o p e n a e u s 距属。南美自对虾，又名自对虾，原产于中、南太平洋海岸水域秘鲁北部至 墨西哥桑诺拉，是世界三大优良虾种( 斑节对虾、中国对虾、南美自对虾) 之一，它具有 生长快、抗病能力强、耐高密度养殖、肉质鲜美、含肉率高等特点。1 9 8 8 年7 月，自对 虾由中国科学院海洋研究所从美国夏威夷弓| 进我藿。近年来，隧着宣对虾淡水驯化养殖 技术的不断成熟，国内白对虾的养殖面积迅速增长，产量不断提高。同时，养殖业的发 展促进了自对虾的加工出口。 1 2 白对虾的特点 自对虾作为一穗味道鲜美、营养丰富、经济价值高的水产晶，在人民生活水平越来 越高的今天，受到了广大消费者的欢迎。与畜禽类动物和其它些水产品相比，对虾类 的特点是：壳薄体肥( 出肉率高达6 5 以上) ，水分含量高，肉质鲜嫩，营养丰富，其 肌肉鲜样中含粗蛋白2 1 5 7 、粗脂肪0 2 9 、粗灰分1 5 2 、无氮浸出物0 3 3 ，水分 7 6 2 9 ，游离氨基酸总量9 1 3 3 。1 8 m g 1 0 0 9 ( 干样) ，其中必需氨基酸1 0 2 5 2 8m e , 1 0 0 9 ，占 总量的l1 2 3 。此外，磷、硒等矿物质含量高于斑节对虾和中国对虾。融此可见，白对 虾具有较高的经济价值和营养价值，是一种营养丰富的保健食龋【l 】。由于虾肉水分含量 高，营养丰富，很适宝腐败微生物的生长繁殖，虾体很快交黑。所以，必须采取有效手 段对原料进行及时保鲜或加工处理。 1 3 白对虾加工现状 自对虾有很多的加工方法，目前巍对虾加工制品种类主要有水产冷冻制品、调味水 产冷冻食晶、干制品、模拟水产品。由于我国水产品加工业起步较晚，加工水平比较落 后，基本以鲜活、冷冻方式进入市场，加工环节的滞后已经成为水产业进一步发展的瓶 颈。随着生活水平的提高和科学技术的进步，营养味美、方便的水产食品将受到消费者 青睐，同时对其品质和安全的要求会越来越高。为此，当务之急就是要拓宽水产晶的加 工途径帮改进加工工艺。 白对虾水分含量较高、组织柔嫩，结缔组织少，生产季节性强，且在高温条件下， 很容易发生变化，致使食品腐败变质。虾干制品以其营养丰富、风味独特、耐贮存、携 带方便等特点受到广大消费者的欢迎。同时，虾干制品不需冷藏，从生产到消费的过程 中不需低温链，并且水分含量相对较低，使运输、储藏和食用更为简便、成本低。此外， 还可避免低温链过长引起的污染和品质降低1 2 1 。因此，自对虾的干燥生产是其重要的加 工方法之一。 江南大学颈士学位论文 1 4 水产品干燥技术及英研究进展 干燥是加工过程中的重要工序之一，是一种被广泛应用于化工、医药、木材、食品 及农副产品加工等诸多领域的单元操作。近年来，随着科学技术的发展，干燥已不仅仅 是对产品实施单元操作的一项技术，它已被作为一种探索新产品、提高产品质量的新方 法。在最近的2 0 年时间里，与干燥技术相关的基础理论研究有了较大的发展，尤其在 改善效率、提高经济方面取得了较大兹进展。 水产品干燥的主要目的就是要保持产品不易腐烂变质，提高水产品的附加值，因此 干燥对于水产品的加工具有重要意义。中国的现代干燥技术是从2 0 世纪5 0 年代逐渐发展 起来的，干燥方法形式多样，常用的主要有以下几种：热风干燥、真空干燥、微波干燥、 冷冻干燥、气流干燥、喷雾干燥、流化床干燥、旋转闪蒸干燥、红外干燥等，不同的平 燥工艺往往适用于不同类型的食品，下面就其中的凡种方法及其在水产品中的研究进展 进行简单介绍。 1 4 1 热鼹i 干燥 热风干燥是一种传统的干燥方法，也是目前应用最多、最为经济的干燥方法。它是 以加热后的空气做媒介，将物料进行加热促进水的蒸发，同时将物料表面水分去除的一 种干燥方法，具有操作简便、成本低廉、对设备、环境及操作技术的要求不高的优点， 但对食品的质量影响较大，容易造成溶质失散现象，色香味难以保鼹，维生素等热敏性 营养成分或活性成分损失，且所得产品附加值低。 目前热风干燥被广泛应用于水产品干燥，例如各种调味鱼片、海带、裙带菜等的干 燥加工酗j 6 9 l ，但热风于燥参数对产品质量影响很大，如果采取高温热风急速干燥，就 会产生表面干燥效应，在鱼体表面形成硬壳，内部水分难以扩散出来。s b e l l a g h a 等利 用热风干燥沙丁鱼( 初始含水率7 0 、含脂肪6 、大小为3 0 9 个) ，在3 5 5 04 c 温度下干 燥到含水率( 湿基) 为1 4 ，需1 1 0 5 0 h 3 ；s a n k a t 等使用热风干燥鲨鱼块( 尺寸为 1 0 c m x 5 c m x l c m 、单层干燥) ，在风温为4 0 6 0 时约需7 0 h 4 1 ；p r a c h a y a w a r a k o r n 等人在 1 2 0 1 4 0 温度下，用热风干燥虾片( 尺寸为0 。5 e m x o 5 c m x o 2 c m 、2 n a c i 煮1 5 m i n ) ，干 燥时间为11 0 - 7 0 m i n 1 0 1 ；娄永江用烘道对龙头鱼( 体长2 0 2 2 c m 、初始含水率8 9 ) 进行 薄层于燥，在4 5 6 5 。c 温度下干燥至# 含水率( 湿基) 为1 2 ，需1 3 2 0 h f 7 1 。在水产品的热风 干燥过程中，由于干燥温度较高、干燥时间长，并且与氧长时间接触，会引起脂肪氧化 和美拉德褐变，产生不良气味并进而破坏水产品的组织结构，水产品中的热敏性成分和 生理活性成分也会遭到很大破坏，从而严重降低产品的品质( 维生索和芳香物质损失、 表面硬化开裂、过度收缩、低复水性和明显的颜色改变等) 6 , 8 , 1 1 , 1 2 j 。另外，在较长的热风 于澡过程中还会导致细菌的大量滋生。 ， 1 4 2 微波干燥 微波干燥技术是利用物料内部水分对微波的吸收特性，被吸收龄微波转化为热能使 物料内部水分蒸发达到干燥的目的。由于微波加热快速均匀，可避免热风干燥过程内外 加热不均而引起的品质下降。此外，还具有反应灵敏、便于控制、选择性好( 含水率较 高的区域加热较快) 、能源利用率高( 主要被待干燥物吸收) 、热效率高、无污染等显著特 2 第一章绪论 点。将微波应用于食品的干燥，能较好地保留食品的色、香、味，减少物料在干燥过程 中的营养损失【1 3 , 1 4 , 1 5 。 目前，已有一些利用微波干燥水产品的研究报道，如刘新海等利用微波干燥海带， 结果表明微波干燥能较好地保留海带的色泽和风味，产品的口感也比较好，优于热风干 燥【1 6 】；郭文川报道日本在进行紫菜干燥时，以微波作为最终干燥手段，缩短了干燥周期， 同时提高了产品质量【l7 1 。然而，单纯利用微波干燥，容易出现边缘或尖角部分焦化现象， 同时，微波干燥时干燥终点不易判别，容易产生干燥过度 1 6 , 1 7 , 1 8 , 1 9 “。因此，目前利用微 波干燥多是采用微波与真空结合等的联合干燥方法，联合干燥方法提高了能源利用率、 改善了产品品质，同时使干燥时间大大缩短，降低了生产成本【1 6 , 1 9 , 2 0 , 2 1 , 2 2 。 1 4 3 微波真空技术干燥 微波真空技术是把微波干燥和真空干燥两项技术结合起来，使物料处在低温状态下 进行脱水，使水分扩散速率加快，且能较好地保护物料中的成分，但在减压状态下，导 热性能比常压状态的差。微波真空干燥温度低、干燥速度快，并与氧气隔绝，对营养成 分的保留和品质的改善( 如褐变) 有明显优势1 2 3 川，并且还具有节能效果。 目前，国内外已有真空微波干燥技术在水产品生产中应用的报道。如张国琛采用微 波真空技术进行扇贝柱的干燥试验；t e i n 等进行了微波真空干燥小虾的试验，并将微波 真空干燥的小虾与热风干燥及冷冻干燥的小虾进行质量对比评价，试验结果表明，微波 真空干燥所需干燥时间仅为1 5 m i r t ，远低于热风干燥及冷冻干燥所需的4 h 和7 2 h ；同时， 汤大卫研究还发现，微波真空干燥中每蒸发l k g 水分，耗电量只有1 6 k w h 2 5 】。利用微波 真空干燥的小虾比热风干燥小虾收缩小、复水性和水分保持能力强，并且在色泽、组织 和风味等方面与复水冷冻虾接近【5 】。近年来，真空微波干燥技术在法国、日本、美国己 逐渐由实验室推向工业化生产，但迄今为止，微波真空干燥技术的应用研究主要集中在 蔬菜和水果的干燥方面，在水产品加工中的应用研究开展的还比较少，在干燥机理和干 燥工艺等方面的研究未见深入研究报道，今后应加强这方面的理论和试验研究，为这项 技术在水产品干燥生产中的广泛应用提供直接的技术支持和充足的设计依据。 1 4 4 真空干燥 真空干燥的过程就是将被干燥物料放置在密闭的干燥室内，用真空系统抽真空的同 时，对被干燥物料不断加热，使物料内部的水分通过压力差或浓度差扩散到表面，水分 子在物料表面获得足够的动能，在克服分子间的吸引力后，逃逸到真空室的低压空气中， 从而被真空泵抽走的过程。 真空干燥技术具有如下优点： ( 1 ) 干燥温度低。这种低温的特点，可减少和防止物料中热敏性成分的损失，有利于保 存物料的有效成分，提高干燥产品质量。 ( 2 ) 干燥速度快。在同样的加热温度，加热结构和布料状况下，由于低压强使水沸点降 低，传热温差大，传热效率提高，蒸汽容易脱出并被及时排除，达到相同干燥程度时， 真空干燥远比常压干燥所需的时间少【2 6 , 2 7 j 。 ( 3 ) 使物料形成许多微孔状或疏松体，提高了产品的复水性能。 江南大学硕士学位论文 ( 4 ) 真空干燥时，物料肉夕 、温度梯度小，由渗透作用使 乍为溶剂的水独自移动，克服了 溶质散失现象。 ( 5 ) 缺氧环境能有效地杀灭嗜氧性细菌和某些有害微生物，减少物料的氧化作用，产品 清洁卫生，细菌指标符合要求。 瞪前，在图内外报道了真空干燥技术在水产晶生产中的应用。叶盛权采用真空干燥 等方法研究干燥方法对罗非鱼片的物理化学特性的影赡，分析和眈较了于燥方法对密 度、多孔性以及毛孔大小分布的影响【2 引。在国外，真空干燥应用研究较早的是8 0 年代 日本的y a s h i s a 。s e o 等对茧蛹进行的真空干燥1 2 9 】；n i c o l a sl o u k a 和f 蝤d 6 f i cj u h e l 采用热风 干燥、真空干燥等方法对鱼肉进行干燥，寻找衡量物料各种样品颜色差别的新途径【3 0 】。 真空干燥时物料中的水分在低温下就能汽化，适合白对虾等热敏性物料的干燥，同时能 提高于燥速率，缩短干燥时闻，降低设备运转费耀。此外，宣对虾水分含量高、营养丰 富、味道鲜美、易腐败，真空干燥介质的含氧量低，能有效地杀灭嗜氧性细菌和某些有 害微生物，并减少氧化作用，从瑟能有效保证自对蠹下干制晶的品蒺。垦前，真空干燥技 术在水产品的加工方面应用较少，因此加强对水产品的真空干燥研究尤为重要。 1 4 5 真空冷冻干燥 真空冷冻干燥是先将湿物料冻结到共晶点温度以下，使其内部水分固定在最初位置 上并形成固态的冰品，然后在选定的真空和加热条件下使冰直接升华为水蒸气除去物料 内部水分焉获褥于制品的一种技术。于燥过程是水的物态变化和移动的过程，这种交化 和移动发生在低温低压下。因此，真空冷冻干燥的基本原理就是在低温低压下传热传质。 真空冷冻干燥技术是真空技术与冷冻技术相结合的干燥脱水技术，它具有如下特 点： ( 1 ) 真空冷冻干燥是在低温、高真空状态下进行，因此，特别适用于热敏性高和极易氧 化食品的干燥，可以很好地保留食品的色、香、睐及营养成分。 ( 2 ) 干燥后物料具有多孔结构，复水性好。 ( 5 ) 冻于产品成本高，冻干食品价格在国际市场是热风于燥的4 6 倍。 ( 6 ) 冷冻干燥设备投资大、成本高、生产率低，适用于高附加值产品的干燥。 近十年来，随着国际上冻干技术和我国经济建设的快速发展，以及人民生活水平的 不断提高，真空冷冻干燥技术在我国也重获生机。二十世纪八十年代后期，国内加强了 对食晶冻干工艺的研究：云霞等对海参真空冷冻干燥工艺进行了研究，实验发现真空冷 冻干燥的海参经复水后霞感与水发的海参相同，且保持了海参的营养、色泽和形状【3 1 。 杨志娟等对牡蛎冷冻干燥工艺进行研究，确定了牡蛎的共晶点温度和冷冻干燥的最佳操 作条件，探讨了冻结速度、系统压力、加热温度对冻干速率的影响，并得出加热温度不 仅影响产品的晶质，还影响冻干时间【3 2 】。雷桥等对真空冷冻干燥工艺参数对三文鱼皮脱 水率的影响进行研究，并建立含水率动态变化的预测模型【3 引。高福成等利用真空冷冻干 燥鱼片，研究表睨，冻干鱼肉的色泽、形状、气味、滋味均能保持照好，冻干鱼片的复 水性也很好，在浸水煮熟后其外观、稠度和气味同煮熟的冻鱼相比没有明显差异f 3 4 1 。张 晋陆利用冷冻于燥加工甄岗，在预冻时间为2 矗、预冻终点溢度2 0 c 以下、真空度为1 7 p a 毒 第一章绪论 的条件下干燥7 h ，所锝蚬肉干制品复水后基本达到鲜龆质构和口味【3 5 1 。谢国山等进行了 海蛎子真空冷冻干燥工艺研究，试验测得在常溢水中浸泡1 5 、3 0 、4 5 m i n 的冻干海蛎子 复水率分别为6 9 0 3 、7 3 1 5 、7 5 0 2 ，同时测得新鲜牡蛎的含水率为7 9 6 4 ，可见 冻千海蛎子鹣复水性缀好，同时遣证明了海蛹子内部结搦保持良葑瑟翻。 我国是水产品生产大国，水产品加工业的发展离不开高新技术。真空冷冻干燥食品， 佟为食品工业发展的一个方淘，已弓l 起了有关辩研部f 了及食晶嚣韭的重视。随着我国对 真空冷冻干燥技术和设备的不断完善和改进，真空冷冻干澡技术在水产品中豁应用将得 到迅速发展。 随着社会帮经济的发展，人粥对食晶的要求已经从原来的量封如今的越来越趋向于 质。传统的以贮藏为目的的水产品加工，满足了人们不受季节和地域限制来获取各种动 物性食燕。但是，传统霹水产品鸯羹工方法在方便了生活的嚣对迩存在一定的窝题，铡翔 其加工过程会造成水产品的色、香、味等品质变差、营养成分和生物活性成分的损失。 为了使自对虾不失去本来的质地和风味成为离品质并且安全方便的食品，需要采取与传 统盼高强度蕊工手段不霜的加工技术或工艺。 1 4 6 联合干燥 随着人民生活水平麓不断提高，人佛对食龋的要求也随之发生了质的变讫，现代大 的食品消赞除了色、香、味及口感要满足外，还追求“天然、营养、安全、保健、方便 的薪对避。掰懿，对于自对虾的于燥热王，必须保证囱黠虾不失去裁燕应有蘸痰地窬风 味并且安全方便。 随着技术竞争的激烈，干制品的经济性积产品质壁之间目前还存在著很大的矛盾。 在众多于燥技术中，各有优缺点，翔俺扬长避短，建立干隶l 品的经济健和质量之阐的平 衡关系，双i 】以相对较低投入获得较好质量的产品，是干燥工艺研究中急需解决的问题， 氆是于燥研究帮发展中翡一矮最大的挑战。禽际著名干燥专家m u ；u m d a r 教授预测干燥 技术未来发展趋势仍将沿着实现：有效利用能源、提高产品质量、减少环境污染、具有 安全操作、易于控制等方囊发展。冷冻于燥食晶缀好地峻合了“绿色食品挣、“方便食 品的发展趋势，健真空冷冻干燥设备一次性投资大，干燥时间长、能耗大，因而加工 成本高，使得真空冷冻于燥技术在水产品加工中的应用受到很大限制。为了解决真空冷 冻干燥存在的闻题和不足，本研究采用冷冻干燥与其它干澡方式酶联合来弥补这一不 足。联合干燥是变动干燥的一种，它是近年来发展起来的根据物料的特性将两种或者两 释以上谯势互替豹干燥方式分除段进行鳃一种干燥工艺，霹缩短干燥周期，提高干燥速 率，降低能耗 2 2 , 2 3 1 。 一 1 s 立题背景和意义 中国是渔业大因，渔业总产量连续十几年居世界首位，水产品或半于品是中国出口 水产品的重要组成部分。隧蕾我国囱对虾酶养殖匿积和产量鹃大幅度提高，以及莲辩对 我国产品的“贸易壁垒”，避年来我因对虾出豳大幅度下降，现在已经显现出广大虾农 “丰产不丰收，增产不增收的尴尬属蘑，露且这一嗣蠢还有迸一步热测豹趋势。从全、 5 江南大学硕士学位论文 球来看，水产品的深加工是扩大消费、增加效益的最佳途径。在美国，水产精加工的增 加效益为2 7 0 、日本2 3 0 、台湾1 3 0 ，而大陆仅为4 。由此可见，我图发展水产 品精深加工的潜力空间非常的大，发展白对虾的精深加工是扭转目前白对虾发展不利局 面程实现可持续发展的可行途径，也是根本途径之一。随著入民生活水平的提高，消费 者日益追求高品质( 风味、营养、外观、口感) 的产品，特别是加入w t o 以后，国际水 产品市场对水产品鲍质量提出了更高的要求，传统的水产晶于燥技术秘方法远远不能满 足国内外市场对其产量和质量的要求，也很难适应h a c c p 质量体系的要求。因此，开 展水产品新型干燥工艺的研究，对提高中国水产晶加工技术水平和促进渔业经济的发展 具有重要意义。 当今，生活节奏加快，人们需要方便又营养的食品，方便面和方便粉丝占了很大的 市场份额，僵隧着人们对其认识的进一步深入，发现其虽很方便，并不能提供足够的营 养。白对虾高蛋白质、低脂肪、肉嫩味美，如果能够将白对虾的干制品与方便面复水后 一起食用，势必可以解决方便面、方便粉丝营养不全面的尴尬境地。该研究不仅可以大 大丰富白对虾的产品结构，提高产品档次，扩展产品延伸性，也为白对虾的精加工开辟 出一条不仅效益高而且产品销路广的途径，而且其技术成果可以为其它水产晶的加工所 借鉴，促进整个水产品深加工技术的发展，带动水产养殖业，促进地方经济。同时，本 课题研究可解决养殖户的后顾之忧，维护了广大虾农的利益，对促进养殖业的进一步发 展和社会稳定越到非常积极的作耀，具有更加广泛的社会效益。 据报道，臼对虾系列加工品深受欧美及日本市场的欢迎，生产j h - r ：环节的薄弱已成 为制约我国皇对虾养殖业发展的瓶颈。目前，世界范围内皇对虾的加工还处于初级阶段， 国内外的产品只有冷冻油炸虾制晶、单冻煮虾、烤虾、虾仁干等，不仅产品的形式单一， 而且加工的产量不大，远远不能满足市场的需要，大大制约了白对虾养殖业的进一步发 展 3 7 , 3 8 , 3 9 , 4 0 。其中，自对虾的干燥主要是虾仁的加工，在加工过程中会产生大量的虾头。 据估计，全国每年产生的虾头3 。4 万吨，e f j 于加工技术的滞后，这部分资源仅有少部分 被加王成动物饲料加以利用，绝大部分被律隽垃圾，这不仅造成资源的极大浪费，还给 环境带来严重的污染，影响当地居民的生产和生活。虾头的蛋白质含量较高且质量较好， 营养价值高，必需氨基酸种类齐全、比例恰当，符合f a o w h o 推荐的理想模式，氨基 酸价为7 3 。虾头的灰分含量较高，虾头中含有丰富的e a 、k 、p 、n a 、f e 、m g 、c u 、 m n 、s e 等常量和微量元素，其中钙含量最高，可见虾头是补钙的一种较好食物原料。 此外，虾头中的脂溶性维生素琶和a 较高瞰l 。因此，将整虾进行于燥可以很好地解决虾 头资源浪费的问题。随着人民生活水平的提高，消费者日益追求高鼎质( 风味、营养、 外观、鼹感) 的产晶，所以今后应加强这方面的理论和试验研究，建立整虾干燥的数学 模型，为这项新技术在白对虾干燥生产中的应用提供直接的技术支持和充足的理论依 据。 1 6 本论文的主要研究内容 基于以上存在的闻题，本论文以自对虾为试验原料，研究自对虾的预处理工艺对品 6 第一牵缝论 鹱的影响。在此基础上，深入研究囱对虾的冷冻于燥、真空干燥、热风干燥、微波干燥 对岛对虾鹣质酶影醺，找裂可行酶干燥方式，对其进行深入麓灌论分橱帮试验研究，磷 究和分析的结果对予指导联合干燥工艺，改进产品品质，提高能源利用率具有煎要的指 罨意义拳参考癸蕊。嚣蘸，对于鑫对虾子漂盼基穑理论辑究缀不够深入，穰多方西还是 空白，因此对白对虫下干燥工艺的研究还具有定的理论价值。 本文主要器究邈对虾翁干燥互艺，具体研究态容如下： l 。为了达到杀菌、灭酶、防黑交、脱水、嘛美酶旨的，本实验研究预处理工艺对自对 虾p o 活力、蛋是质结构、失重攀、色泽、质构和烫漂残液、总菌的影响，以期找到 宣对虾黔最佳烫漂工艺。 2 比较不同干燥方法对白对虾干燥特性、质构、白殿、水分活度、超徽结构和复原率 爨影拣，综合考虑产鑫黧矮与垒产藏本，提凄可行蕊于藻方法著视步臻定联合干漂 方式。 3 ，瓣粳步确定魏予燥方法进葶亍深入懿理论分耩秘试验磷究，辨建立爨对虾穗趣鳇于燥 模型。 4 探讨影响联合干燥中的工艺参数对产品照膜的影响，并将备种影响因素综合考虑， 安瓣定范匿静重复实验，考察干燥蠹褥瓣各个指标靛交纯，戮求褥各墓素水平与 干燥搬标之间的关系及最佳的干燥工艺参数。 参考文献 麦豫赛汲，陈琴，谢达祥+ 南美皇对虾含裹率及飘巍营养价值鳇评迩嘲+ 拳产科技髓 报，2 0 01 ，2 8 ( 4 ) ：16 5 - - 16 8 2 张星嚣，鼍恚怀，水产品干燥技术麴戮究进展嗣。表韭工程学摄，2 0 0 4 ，2 0 ( 4 ) ：2 9 7 - - 3 0 0 3 ，b e l l a g h as ，a m a m ie ，f a r h ta ，e ta 1 d r y i n gk i n e t i c sa n dc h a r a c t e r i s t i cd r y i n gc u r v eo f l i g h t l ys a l t e ds a r d i n e j 。d r y i n gt e c h r 瓣l o g y , 2 0 0 2 ，2 0 ( 7 ) ：i5 2 7 - - 15 3 8 4 s a n k a tck ，m u j a f f a rs ，m o d e l i n gt h ed r y i n gb e h a v i o ro fs a l t e ds h a r kf i l l e t s 【翊，a s a e 0 3 6 1 9 5 5 。l i nt 溉t i m o t h ydd ，s c a m a nch p h y s i c a la n ds e n s o r yp r o p e r t i e so fv a c u l l ! 熬 m i c r o w a v ed e h y d r a t e ds h r i m p j j o u m a lo fa q u a t i cf o o dp r o d u c tt e c h n o l o g y ，19 9 9 ， 寒( ：毒董一5 3 6 纪家笙，黄志斌，扬运华等冰产品工业手册【m 】北京：中国轻工业出版社，1 9 9 9 1 5 5 1 6 s 7 + 娄永汪+ 麓头鱼熬风干瀑鳃数学模篓 及鬓化参鼗蕴合髑。食蒹辩耋毛2 0 0 0 ，l ：3 3 8 刘家宝，李素梅，柳东等食品加工技术和配方大全( 中) 【m 】北京：科学技术文献出版 社，1 9 9 8 。2 5 4 - 2 7 2 ，2 争黎毒0 | 9 。康鹏裙带菜干燥技术【j 】南京林业大学学撤，1 9 9