（食品科学专业论文）海参干燥动力学的研究.pdf

摘要 海参的营养价值极高，消费需求日渐增大，近年来海参的养殖规模扩大，产 量逐年提高，市场前景广阔。全球9 0 的鲜海参被加工成各种干制品，但是海参 干制品的加工一直停留在粗放、随意性较大的传统工艺上。本文的研究是在考察 海参干燥前不同预处理方式、不同干燥方式与条件下的干燥动力学、干海参的复 水品质相结合的基础上进行的，顺应了现代化海参干燥技术的发展趋势，将为海 参的标准化生产提供依据；对海参的合理储藏条件的探讨，将在保证干海参质量 的基础上，为海参的保藏提供最宽松的环境。 1 为了确定生产淡干海参和盐渍海参的预处理条件，对不同的预处理条件 下海参的热风干燥特性、海参的收缩特性和复水品质进行比较。结果表明：海参 的收缩系数随干燥温度的上升而增大，同一温度下盐渍海参大于淡干海参的收缩 系数；不同预处理条件下，海参经历的降速干燥阶段的特点不同；使用过饱和盐 溶液煮沸处理会延长海参干燥时间、使海参复水品质劣化，建议在生产盐渍海参 时采用浸泡处理，浸泡时间不少于2 4 h 。最终确定淡干海参和盐渍海参的预处理 条件分别是：使用3 5 的氯化钠溶液煮沸1 5 m i n ，以及3 5 的氯化钠溶液煮 1 5 r a i n 后过饱和溶液浸泡4 8 h 。 2 为了优化海参热风于燥的操作参数，控制产品质量并表征其动力学特点， 研究了淡干海参和盐渍海参的热风干燥动力学特点，并建立了干燥过程的数学模 型。结果表明：水分扩散速率在海参的干燥过程中起主导作用并与温度呈 a r r h e n i u s 型关系，海参的干燥行为最适合用t w o - t e r m 模型描述。盐渍海参比淡 干海参更难干燥，试验温度范围内淡干海参的有效扩散系数在 3 5 5 3 x l f f l o m z s 8 0 5 6 x 1 0 4 0 m 2 s 之间，扩散活化能为1 1 7 7 2 k j m o l ；盐渍海参的 有效扩散系数在3 3 4 9 x 1 0 1 1 m e s 3 4 4 0 4 x l f f n m 2 s 之间，扩散活化能为 3 5 4 5 5 k j t o o l 。综合考虑海参的干燥速率和复水品质，淡干海参较适宜的操作条 件为4 5 ；建议在6 0 - 7 5 c 下干燥盐渍海参，但是热风干燥盐渍海参不能兼顾满 足干燥效率和复水品质的要求。 3 为选择干燥盐渍海参的适合方式，分别在冷冻干燥、真空干燥、微波真 空干燥的不同操作参数条件下进行了其干燥特性、体积收缩特性、复水性质的分 析。结果表明：冷冻干燥海参的形态保持佳、冷水复水性能好：但是干燥速度慢， 干燥能量消耗大，并在干燥前需要经过长时间的“熟化”以及预冻处理，其优势 并不明显。真空干燥的操作条件为8 5 c ，1 3 k p a 时，海参的干燥效率高、复水性 质好并能在冷水中实现复水，感官品质综合较优但硬度过大。利用微波真空干燥 海参十分迅速，海参出现体积“膨化”现象，局部有焦糊现象；可使用脉冲注 入微波的方式降低海参表面的温度，但干燥时间延长，能耗增大。 4 结合不同干燥方式的优点设计了组合干燥盐渍海参的试验。对组合干燥 条件下盐渍海参的干燥特性、收缩系数、复水性质研究的结果表明：利用热泵除 湿一热风组合干燥实现海参程序升温0 3 5 5 c ) ，并在干燥过程中增加“罨蒸”的 步骤，可以明显缩短同等温度下的干燥时间，干燥后海参的复水性质好，但是整 个干燥周期持续时间仍然过长。利用热9 0 0 c ) - 微波真空( 1 3 k p a ) - 干燥海参可缩 短近8 0 0 5 的9 0 c 热风干燥时间，产品的“膨化”程度减轻，复水后海参的各项感 官品质均较优；微波真空( 1 3 k p a ) 热风( 9 0 ) 干燥海参可缩短近1 2 的9 0 c 热风干 燥时间，干燥产品个体收缩均匀，无“膨化现象”；复水后的感官品质较好。利用 组合干燥方式能够在一定程度上缓解低温对流干燥时干燥时间过长、微波真空能 量局部集中的问题。 5 为确定海参的储藏条件，本文测定了海参在室温2 5 下的吸着等温线。 结果表明；具有安全含水率的海参需要储藏在相对湿度低于5 2 的环境中。 本论文从理论和实际操作两个方面对海参的干燥技术进行的探讨，能够提高 企业利用现代化手段加工生产海参的能力，打破海参于制加工落后状况的坚冰， 将对海参产业的蓬勃发展起到积极的促进作用，具有较高的经济效益和社会效 益。 关键词：海参干燥动力学干燥模型流变学特性干燥方式 s t u d i e so nt h ed r y i n g c u c u m b e r ( s t i c h o p u s k i n e t i c so fs e a j a p o n i c u s ) a b s t r a c t c o n s u m p t i o nd e m a n do f s e ac u c u m b e r ( s c i c h o p u s j a p o n i c u s ) i si n e r e a s i n g 。s i n c e i t se m i n e n tn u t r i t i v ev a l u e r e c e n t l y , t h ee n l a r g i n go fs e ac u c t m a b e ra q m c m t u ma n d t h eo m p ma r er e m a r k a b l e i ti n d i c a t e sa l lo p t i m i s t i cf u t u r eo f t h es e ac u c u m b e rm a r k e t o f a l l t h e g l o b a l 疗e s hs e a c u c u m b e r , 9 0 i sd e w a t e r e d t o d i f f e r e n t k i n d s o f p r o d u c t s a tt h es a m et i m e 9t h ep r o e e s s i n gm e t h o d sr e m a i no l d - f a s h i o n e d ，c o a r s ea n d 咖, - l d o m s t u d i e so f t h i sp a p e ra r cb a s e do nt h ei n t e g r a lc o n s i d e r a t i o no f p r e - t r e a t m e n t s ，d r y i n g d y n a m i c so fs e ac u c u m b e ra n dt h er e h y d r a t i o np r o p e r t i e so fd r i e ds e ac u c u m b e r , a t d i f f e r e n tc o n d i t i o n s i ti st h et l t n do fm o d e r nd r y i n gt e c h n i q u e s , s ow i l lg i v ea p r o c e s s i n gs t a n d a r dt os e ac u c u m b e ri n d u s t r y m e a n w h i l e ，t h ed e t e r m i n e ds t o r a g e c o n d i t i o nw i l lp r o v i d et h el o wl i m i tf o rq u a i i t yd e m a n d f i r s t l y ，a f t e rc o m p a r i n gt h ed r y i n gc h a r a c t e r i s t i c s ，s h r i n k a g ep r o p e r t i e sa n dt h e ，r e h y d r a t i o nq u a l i t y o fs e ac u c u m b e r sa td i f f e r e n tc o n d i t i o n s ，t h e p r e - l r e a t m e n t m e t h o d sa r ed e t e r m i n e d t h er e s u l ti n d i c a t e st h a tt h ec o n t r a c t i o nc o e f f i c i e n ti n c r e a s e s 、 ，i t l lt h ea s c e n d i n go f d r y i n gt e m p e r a t u r e s a n dt h ec o n t r a c t i o nc o e f f i d e mo f t h eb r i n e s a l t i n gs e ac u c u m b e r si sg r e a t e rt h a nt h eu n t r e a t e do n e s v a r y i n gp r e - t r e a m a e n t m e t h o d , d r y i n go fs e ac u c u m b e rw o l l l de x p e r i e n c ed i f f e r e n tc h a r a c t e r i s t i c so ff a i l i n g r a t ep e r i o d b o i l i n gs e ac u c u m b e ri nt h es u p e r s a t u r a t e ds o d i u n lc h l o r i d es o l u t i o n p r o l o n g sd r y i n gp e r i o da n dd e t e r i o r a t e st h er c h y d r a t i o nq u a l i t y s os o a k i n gi nt h e s u p e r s a t u r a t e ds o d i u n lc h l o r i d es o l u t i o ni sa d v i s e di n s t e a do fb o i l i n gi ni tw h e nb i i n e s a l t i n gs e ac u c u m b e ri sp r o c e s s e d t h es o a k i n gt i m es h o u l db en ol e s st h a n2 4 h t h e d e t e r m i n e dp r e - t r e a t m e n tm e t h o d sf o rt h eu n t r e a t e ds e ac u c u m b e ra n dt h eb r i n e s a l t i a gs e ac u c u m b e ra l eb o u i n gi nt h e3 5 s o d i u mc h l o r i d es o l u t i o nf o r1 5 r a i n , a n d s o a k i n gi ns u p e r s a t u r a t e ds o d i u mc h l o r i d es o l u t i o nf o r4 8 ha f t e rb o i l i n gi nt h e3 5 s o d i u l nc h l o r i d es o l u t i o nf o r1 5 r a i n , r e s p e c t i v e l y s c c o n d y ，t h ed r y i n gd y n a m i c sc h a r a c t e r i s t i c sa n dd r y i n gm o d e lo f b r i n es a l t i n g s e ac u c u m b e r sa n du n t r e a t e ds e ac u c u m b e r sa l es t u d i e da n dc o n s t r u c t e d , r e s p e c t i v e l y i tc a nb es e e nt h a tt h el e m o v a lo f m o i s t u r ef r o mt h em a t e r i a li sg o v e r n e db yd i f f u s i o n p h e n o m e n o n m o r e o v e r , t h et e m p e r a t u r ed e p e n d e n c eo ft h ed i f f u s i v i t yo b e y st h e a r r h e n i u s - t y p er e l a t i o m h i p t h ed r y i n gb e h a v i o r so ft h ep r e s e n ts t u d ya f eb e s tf i t t e d w i t ht h et w o - t e r mm o d e l b r i n es a l t i n gs e ac u c u m b e r sa r cn l o l ed i f f i c u l tt od r yt h a n t h eu n t r e a t e d i ns t u d i e dt e m p e r a t u r er a n g e ，t h ee f f e c t i v ed i f f u s i v i t i e sf o rd r y i n g i 吐e a t e d ac u c u m b e r sv a r yf r o m3 5 5 3 1 0 1 0 m 2 s t o8 0 5 6 x 1 0 1 0 m 2 ，s ，a n dt h e a e t i v a d o ne n e r g yi sf o u n dt ob e1 1 7 7 2 k j t 0 0 1 w h i l ee f f e c t i v ed i f f u s i v i t i e sf o rb r i n e s a l t i n gs e ac u c u m b e r sv a r yf r o m 3 3 4 9 1 0 儿m 2 st o3 4 4 0 4 x 1 0 。1 1 m 2 ，s ，a n dt h e a c t i v a t i o ne n e r g yi sf o u n dt ob e3 5 4 5 5 k j t 0 0 1 c o n s i d e r i n gt h er e h y d r a t i o nq u a l 蚵o f t h ed r i e ds e ac u c u m b e r sa n dt h ee f f i c i e n c yo f d r y i n g ，d r y i n ga t4 5 c i sp r o p e rf o r t h e t m t r e a t e ds e f l c u c u m b e r s f o rb r i n es a l t i n gs e ae u e t t m b e r s ，t h et e m p e r a t u r er a n g ei s f r o m6 0 ( 2t o7 5 c h o w e v e r , b yh o ta i rd r y i n gt h ep r o d u c tq u a l i t yc o u l dn o ts a t i s f y b o t ht h ed r y i n ge f f i c i e n c ya n dt h er e h y d r a t i o nq u a l i t y t h i r d l y ，i no r d e rt oc h o o s et h eb e s td r y i n gm e t h o da n dp a r a m e t e r sf o r t h eb r i n e s a l t i n g s e ac u c u m b e r ，i t sd r y i n gc h a r a c t e r i s t i c s ，s b x i n k a g ep r o p e r t i e s ，a n dt h e r e h y d r a t i o nq u a l i t yu n d e rf 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 ev a c u u l l l a r e s t u d i e sa n da i m l y z e d i ti si n d i c a t e dt h a ts e ac u c u m b e r sd e w a t e r e db yf r e e z ed r y i n g c o u l dm a i n t a i nt h ep r i m a r ys h a p e sa n dt h er e h y d r a t i o no ft h e mi nr o o mt m p e r a t u r e w a t e ri se x c e l l e n t h o w e 吼t h ed r y i n gl a t ei ss m a l l ，t h u sl n o l * ee n e r g yi sc o n s u m e d a tt h es a l 3 a et i m e ，b e f o r ef r e e z ed r y i n g ，s e ac u c u m b e rl l l l l s tu n d e r g oal o n g - t i m e p i e - t r e a t m e n tp r o c e s sa n db es t o r e di nr e f r i g e r a t o r , 8 0t h ea d v a n t a g e so ft h i sd r y i n g t e c h n o l o g yi ns e ac l t l c u m b e ri sw e a k e n e d w h e ns e ac u c u m b e ri sv a c u u m - d r i e da t 8 5 ca n d1 3 k p a , t h ed r y i n ge f f i c i e n c yi sh i g ha n dt h er e h y d r a t i o nq u a l i t yi sg o o d t h ep r o d u c te v e nc o u l db er e h y d r a t e di nr o o mt e m p e r a t u r ew a t e r , b ya n dl a r g e ，t h e s e n s o r yp r o p e r t yi sg o o d b u ti tt a s t e sh a r d m i c r o w a v e v a c u u md r y i n gi sa 椭 m e t h o df o rs i v ac u c u m b e r t h ev o l u m eo fs e ac u c u m b e rg e t se x p e n d e da n dp a r t so f t h es e a c u c u m b e rg e tb u r n t b yp u l s e dm i c r o w a v ei n p u t ，t h es u r f a c et e m p e r a t u r e c o u l db el o w e r e df u r t h e rm o r e ，b u tt h ed r y i n gt i m ei sp r o l o n g e da n dt h ee n e r g y c o n s u m p t i o ni n c r e a s e s f o u r t h l y , o nt h eb a s eo ft h ev i r t u e so fd i f f e r e n td r y i n gm e t h o d s ，t h ed r y i n g c b 翻越嘶s t i c s ，s h r i n k a g ep r o p e r t i e s ，a n dt h er e h y d r a t i o nq u a l i t yo f t b eb r i n es a t i n g s e ae u c u r n b e r sb yc o m b i n e dd r y i n ga l es t u d i e sa n da n a l y z e d i ti ss h o w nt h a tc r o s s p i l ea n dt e m p e r a t u r ep r o g r a m m i n gi nh e a tp u m p - h o ta i rd r y i n gc o u l do b v i o u s l yc u t s h o r td r y i n gt i m e ，a n dr e d u c ee n e r g ye o n s l l m p t i o n t h er e h y d r a t i o nq u a l i t yi s g o o d ， b u tt h ew h o l ed r y i n gc y c l ei ss t i l lt o ol o n g w h e nh o ta i r ( 9 0 c ) - m i c r o w a v ev a c u l 1 l n ( 1 3 k p a ) d r y i n gi sc o m b i n e d , t h ed r y i n gt i m ei so n l y8 0 a st h a tb yh o ta i rd r y i n ga t 9 0 c t h ev o l u m ee x p e n d i n gp h e n o m e n ae l i m i n a t e s ，a n dt h es e n s o r yq i l a l 毋o f r e h y d r a t e ds e ac u c u m b e ri sr e l a t i v e l yg o o d w h e nm i c r o w a v ev a c u u m ( 1 3 k p a ) 一h o t a i r ( 9 0 ) d r y i n gi su s e d , t h ed r y i n gt i m ei so n l y5 0 a st h a tb yh o ta i rd r y i n ga t9 0 t h ec o n 缸 a c t i o ni su n i f o r m , a n dt h ev o l u m ee x p e n d i n gp h e n o m e n ad o e sn o ta p p e a r a n ym o r e u s i n gc o m b i n e dd i y i l l gt e c h n o l o g y , t h el o n gd r y i n gt i m e 砒l o w t o m p e r a t u r e si nc o n v e n t i o n a ld r y i n gp r o c e s sc o u l db es h o r t e n e da n dt h ee n e r g y c o n c e n t r a f t o nc o u l db ec u td o w n l a s t l y ，t h es o r p t i o ni s o t h e r mi sd e t e r m i n e d , t of i n do u tt h es t o r a g ec o n d i t i o n i t i ss h o w nt h a td r i e ds e ae n c u m b e r ss h o u l db es t o r e di nt h ee n v i r o n m e n t a lr e l a t i v e h u m i d i t ys m a l l e rt h a n5 2 ，w h e nt h em o i s t u r ec o n t e n to f i sl o w e r e d t os a f e t yr a n g e i naw o r d , t h ed r y i n gt e c h n i q u e sa l ed i s c u s s e dt h e o r e t i c a l l ya n dp r a c t i c a l l yi n t h i sp a p e r i tw i l li m p r o v et h ep r o d u c e r s a b i l i t yt ou s em o d e r nd r y i n gm e t h o d sf o rs e a c u c t t m b e rp r o c e s s i n g , s ot h eo l d - f a s h i o n e dw a yw i l lb er e n e w e d i tw i l lb e a c c e l e r a t i o nt ot h es e ac u e n m b e rd r y i n gi n d u s t r y , s oi tw i l lb e n e f i tb o t ht h ee c o n o m y a n dt h es o c i e t y k e yw o r d s ：s e ac u c u m b e r ；d r y i n gk i n e t i c s ；d r y i n gm o d e l ；r h e o l o g yp r o p e r t i e s ；d r y i n g m e t h o d s 独创声明 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。据我所知，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，或其他教育机构的学位或证书使用过的材 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。 学位做作者签名否、嘲 签字日期：砌刁年侈月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，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。本人 授权学校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。( 保密的学位论文在解密后 适用本授权书) 学位论文作者签名：b 、j 、o 掰 签字日期：沙矽年毛月咱 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 导师签字：z 劳乡纠钿二 f 签期期习年g 月2 日 电话： 邮编 海参干燥动力学的研究 0 1 概述 0 前言 海参为棘皮动物门海参纲盾手日动物，全世界共有l1 0 0 种，其中约4 0 种大 型的、体壁较厚的海参可供食用。我国海域的海参有1 0 0 多种，可供食用的约为 2 0 种【l j 。海参无胆固醇、低脂肪、高蛋白质富含多种微量元素，很久以来就被列 为“海八珍”之一，是营养价值极高的保健食品。明代食物本草中指出，海参 有主补元气、滋益五脏六腑和祛虚损的养生功能 2 1 。此后，清代赵学敏的本草 纲目拾遗f 3 j 、吴仪洛的 本草从新f 4 】和王孟英的随息居饮食谱四中均对 海参的保健养生祛病功效做了充分的肯定；近年来发现海参不仅有多种活性成分 和营养元素，而且对多种疾病均有疗效。越来越多的消费者把食用海参作为一种 养生时尚，这使海参的需求量逐年加大，带动了海参养殖的飞速发展。近年来， 海参的产量呈不断上升的趋势：据统计，2 0 0 3 年我国海参总产量约为3 9 万吨， 2 0 0 4 年达5 3 万吨，增幅达3 6 8 7 t 6 。 海参的采捕呈现出明显的季节性( 海参有3 4 个月的夏眠期，当水温降至 5 c 以下又进入冬眠状态) f l ，且极易自溶，出海后仅能短时间饲养或者及时加工 处理。因此海参加工技术近来一直是人们关注的焦点，然而始终没有突破性进展， 目前正越来越严重的制约着海参产业的发展。 0 2 本研究背景 o 2 1 传统海参加工技术及其弊端 传统的海参加工工艺主要是一些延长海参保藏时间的粗糙的干制手段，以 “高温挂盐”为主，方法步骤大致如下：鲜活海参去内脏、清洗、沸煮、拌盐、 下缸、烤参、拌灰、晾晒。这样加工出来的干品刺参虽表面较为饱满，但存在一 系列问题：不仅每单位干品盐份含量过多，而且经过反复腌制、加热、挂盐，海 参中大量水溶性物质溶解于水中，造成营养成分大量流失【田后期加工时经历的 烤参温度过高，也导致刺参中活性成分和部分营养的丧失。不仅如此，经过传统 海参干燥动力学的研究 的海参加工工艺生产出来的海参，在食用前往往还要经过较为复杂的发制过程， 即将干海参经过清水浸泡去盐、软化后摘除杂质、洗净、沸水煮透、自然冷却后 放在冷水中长时间浸泡；这样会造成海参营养成分的再次损失( 海参泡发弃水中 的营养成分损失如下表所示嘲) ，因而难以保证产品的质量。 剌参传统加工工艺弃水中的营养成分 n u t r i o n s i n h e d i s c a r d e d w a t e r o f b e t r a d i t i o n a l p r o c e s s i n g t e c h n i q u e 此外，传统海参在加工过程中的生产状况难以得到保证。海参在干制过程中 需要经过长时间的晾晒，而使用日光干燥完全依赖自然环境条件，特别是出现阴 雨潮湿等恶劣的天气时，干燥便不能正常进行，因此生产的连续性差、不可预测 性大；露天环境中晾晒的海参不可避免的会受到砂土、蚊蝇、雨水、啮齿动物等 不同程度的影响，会引起干品的质量和产量的显著下降t g - 埘，也难以确保产品质 量。 因此，海参的传统加工工艺及干燥方式存在诸多的弊端，已经不能适应当今 消费者的消费需求，市场亟需新型的海参加工方法来取代这种落后的生产方式。 0 2 2 海参深加工 鉴于传统海参加工技术存在的种种弊端，人们想到开发海参深加工技术以提 高生产效率和海参的综合利用率。我国海参的深加工虽然起步较晚，但是由于海 参本身具备极佳的食用、药用价值，海参的深加工技术一经出现即得到迅速发展。 海参深加工的种类相对较多，概括起来，国内的深加工产品大体可以分为以下几 2 海参干燥动力学的研究 种： ( 1 ) 海参口服液。这类产品以保健品的姿态出现于市场，由于在食用方便性、 口感以及营养吸收方面的特点而受到了一定范围内消费者的欢迎。市场上出现了 一系列的产品，如：海赐宝口服液i l l 】、海参营养液 2 - 1 3 、防治眼病的口服【1 4 1 、 海参蜂蜜营养口服液【1 5 】等等。这类产品最初仅仅使用水解或酶解及发酵液经过简 单调味而成，而后的产品更注重对其味道、水解酶解工艺进行改进”曰，同时提出 加入具有特殊效用的食材、药材而使得产品的口味、疗效得到改善。然而从营养 科学和生产工艺的角度分析，口服液类产品具有明显而又无法解决的缺陷，即在 生产加工过程中引进了各种添加剂，如稳定剂、调味剂、防腐剃切，所以广大消 费者在选购这类产品的时候往往持十分谨慎的态度。 ( 2 ) 海参功能成分提取物、营养素产品。这类产品则注重海参的药用价值， 如多糖、皂甙、肽等成分的营养胶囊等。这些产品生产过程技术含量相对较高， 因而出现的相对较晚，大致在2 0 0 0 年后才有相关的报道，如，海参系列产品【l8 】、 海参肽营养胶裂柳、海参多糖制剂1 2 0 、富含海参粘多糖食品口1 1 等。它们多是从 海参里面提取所需成分后，或与中药药材等成分相搭配制成片剂、胶囊，有的则 直接添加到酒中制成海参酒。如果以这种生产工艺作为主要海参加工的主要方 向，往往会导致在深加工过程中其他营养成分的破坏和浪费，因而作为废料( 如 泡发工艺中的废水) 的回收工艺近年来越来越受到研究者开的关注。从环保和降 低成本的角度出发，这种回收工艺的研究一方面可以实现变废为宝( 如利用加工 废液制备的海参皂甙 2 2 】可作为多种产品的添加物) ，另一方面可以提高产品的生 物利用率问题( 如海参活性素软胶囊) 。它作为海参加工中的辅助工艺具有一 定的意义，但是作为主流加工工艺显然还有很多问题。 ( 3 ) 海参酶水解型、发酵型产品。世纪八十年代出现的海参乳精嗍、海参保 健酒嘲、海参酱油闭等产品，是以干海参为原料的酶水解发酵型产品；九十年 代中期开始出现海参奶【2 7 】、海参糖果【2 8 1 等一些多样化产品，不仅原料上用鲜海 参代替了干海参，减少了海参在干制过程中营养成分的损失，而且在海参的加工 中往往提出多种工艺，使得终产品呈现多种形态以满足不同消费群体要求。这类 产品的开发具有一定优势，但是其最终形态已经脱离海参原型，目前尚较难取得 消费者的信赖，而且牵扯到海参原料的季节性问题，因此它作为海参的主流加工 产品依然值得商榷。 海参干燥动力学的研究 ( 4 ) 原型海参产品。所谓原型海参产品，是指保留( 或具有) 海参形状和食 用特性( 包括色、香、味、口感等) 的一类产品。海参本身不需加工即是极好的 药、食两用海珍品，原型产品一直是消费者们青睐有加的产品，前几类产品过于 注重海参的药用价值而忽视人们对于海参原本味道方面的追求。随着生活水平日 渐提高，人们这方面的追求将会越来越迫切。早期对于海参食用价值的追求要追 溯到上世纪八十年代末，人们为了降低产品成本同时得到海参的美味享受，用胶 原蛋白、大豆蛋白、鸡蛋白、海带菜等原料经过压模模拟海参制成即食类产品， 如仿生海参 2 9 - 3 0 l 、人造海参3 1 1 等，但此类产品终究不是真正的海参产品，到上世 纪九十年代中后期就鲜见报道，可见单纯追求形态上相似的人造海参产品已经不 能得到市场的认可。另有一部分产品利用碎海参压模制成人造海参 3 2 - 3 3 1 ，既保 留了海参原有的营养，又有效利用了碎海参，属于一种较新的思路；2 0 0 0 年后逐 渐出现直接用鲜海参加工成的产品，如海参制品【蚓、海参罐头【3 5 】、即食海参【3 6 1 等均是海参的即食系列产品，这种产品食用简单，但身价相对较高，消费群体仍 然较小。此外，有些研究者将即食海参与不同的中药成分配合，使得滋补和药效 的作用均能发挥3 7 。3 町。还有研究者为了避免高温煮沸造成的大量营养元素的流 失，开始从加工工艺上做研究( 如采用海参中低温高压压熟技术【3 9 】、海参冻干技 术【4 l j 等) ，更加注重了活性和营养成分的保留。从加工工艺上看，原型海参产 品依然需要突破海参产品的季节性交化问题。 总体来看，我国的海参深加工技术发展很快，产品形式也较为多样化。但目 前的深加工产品还存在很多问题，概括起来大致表现在如下一些方面： ( 1 ) 加工工艺都还不太精、深加工产品层次比较低。一方面不能达到规模化 生产，另一方面很多深加工产品追求海参的药用价值，但又达不到真正的药品要 求，只能尴尬处于保健品行列。 ( 2 ) 海参的立体化综合加工不到位。海参体内含有多种营养乃至药用价值成 分1 4 2 】，片面地追求其中任何一种药用价值成分都是有所偏悖的。如何综合、有效 的开发多种成分，应是海参深加工过程中附加值提升的极有效措施。然而这方面 目前尚未得到国内研究者的足够重视，只在2 0 0 6 年才出现少许文献报道。 ( 3 ) 海参的深加工产品虽然保持了较高的营养价值，但是大部分已经失去了 海参作为食品的特性，人们已经难以享受其美味；同时，深加工品由于海参的形 态多数已经遭到破坏，消费者便无从分辨其中海参的含量的多少，难以得到消费 4 海参干燥动力学的研究 者的信赖 ( 4 ) 海参原型产品的出现顺应了社会生活节奏越来越快的需求，但由于生产 工艺尚处于起步阶段、价格较高等因素，还需要一定的时间来取得市场的认可； 并且这种技术仍然受制于海参原料的季节性变化问题。 基于以上各方面的问题来看，海参的深加工产品在一定时间内仍然不能成为 主流的海参消费品。作为可以有效打破海参季节性变化和地域性差异问题的技术 之一，海参的干制品仍将在较长时间内统治国内乃至全球范围的海参产品市场。 有资料显示，目前全球有9 0 的鲜海参被加工成各种干制品 4 3 1 。因此，如何利用 现代化技术手段生产优质的干海参产品顺应了海参产品消费的现状和趋势，具有 重要的现实意义。下面，我们来总结一下近年来出现的海参干燥技术。 0 2 3 海参干制技术及工艺 由于海参干制品从生产到消费的过程中水分含量很低( 1 3 ) ，不需低温链 ，这种产品的运输、储藏和食用更为简便、成本更低，还可避免低温链过长引 起的污染和品质降低。同时，干制海参能够使人们摆脱季节性、地域性差别而满 足消费需求。不仅如此，与深加工产品相比，消费者较容易从外观和食用品质上 识别出海参的优劣。以上诸多优点奠定了海参干制品在海参消费品中的主导地 位。 在很长的一段时间里，海参的干制技术一直停留在传统的制作工艺上，技术 难以得到较大的突破；直至近年来，这种状况才出现可能被改变的趋势。但是到 目前为止，国内有关海参干燥技术方面的文献仍十分有限，这有限的资源还以关 键技术保密的专利技术为主，这就极大的制约了海参干燥技术的交流与发展。关 于海参干燥技术的改进，一些研究者提出了改进思路：冷福臻提出在海参的传统 工艺上去掉过饱和盐水煮沸、盐渍的步骤，使得海参仅仅经过裹灰、晾干的步骤 即加工而成，他认为这样可以减少制参过程中的营养损失、避免高含盐量产生致 癌物质，还可以解决海参储存过程中易氧化的问题闱。徐万学则更加简化了制参 工艺，提出直接将鲜海参经过剖肠、清洗、水煮、低温烘干即可，他认为这样可 以避免揉搓草木灰可能带来的食品安全问题，低温短时间的烘干也可以确保海参 的营养不遭到破坏【删。以上研究者普遍认为合理的减少、改进常规方法下的制参 步骤，是在一定程度避免传统方法所带来弊端的有效途径。另外，李兆杰等人提 海参干燥动力学的研究 出，用高压将海参压熟后灭酶，再使用微波或远红外、真空的方法进行干燥可以 进一步减少海参干制过程中的营养损失 4 r l ，即将不同的干燥方式运用到海参的干 制加工中，开阔了干制海参的思路。 有研究者提出，海参同众多水产品一样，干燥质量在一定程度上取决于干燥 温度，他们认为在较低温度下进行干燥能够更好的保持海参原有的色、香、味、 口感及营养，干燥质量好。冻干海参是低温干燥海参的主流产品，目前，冷冻干 燥的确在高品质海参的加工中得到了一定的应用，大连海宴堂生物有限公司还引 进了国内首条海参冻干生产线 4 8 1 人们对于冻干海参的生产与推广，主要基于 以下几点考虑：首先，冷冻干燥是低温升华干燥，本身就具有对干燥物料营养、 质构的破坏很小嗍，干燥后产品在色泽、形状、气味、滋味上均与鲜品基本一致 的特点；其次，冻干海参能够克服传统海参加工制品的缺陷：水溶性、热敏性营 养成分损失较大，产品皱缩严重，复水困难、表面结壳、龟裂等【5 0 】；最后，有 研究者指出冻干海参的经济效益十分可观，其加工成本仅为罐头制品和冷冻制品 的两倍多，而国际市场的价格却是热风脱水产品的4 6 倍，是速冻食品7 8 倍【5 1 1 。 对于海参的冻干工艺，通常是鲜活海参去内脏、清洗、煮熟经过发制、冷冻、真 空或冷冻干燥 5 2 5 4 1 。近年来，人们开始探讨海参冷冻干燥加工工艺摆脱单纯依 靠经验操作的粗放型模式向精细化转变的途径，如，丛日山等人提出了对干海参 加工中的发制过程的改进意见【铜，云霞等人提出了海参真空冷冻干燥工艺的优化 参数【5 6 1 。 然而，冷冻干燥海参的推广却十分缓慢，主要原因在于，以上的观点中对冷 冻干燥海参的优点过于放大，而缩小了缺点：首先，生产冻干海参的设备一次性 投资较多、设备加工成本高，而且产品含水量低、不含盐分，造成产品价格高昂， 不能被广大消费者接受，存在难以克服的市场销路问题；其次，冻干海参的性价 比问题，即冻干海参的高价格是否有相应的高品质做保障，也一直为广大消费者 关注，导致了他们购买时的谨慎态度；最后，冻干海参还存在原料供应不稳定、 全年生产不能连续进行、淡季时间长等一系列问题。 综上，我们认为当前对海参干燥加工的探索仍然处于起步阶段，仍然不能克 服传统模式粗放、随意性较大的桎梏。这与海参干制品在海参消费市场上的主流 地位极不相衬。 6 海参干燥动力学的研究 0 3 本课题研究的目的和意义 我国海参养殖业取得了长足的发展【。”，但海参的加工技术与目前的海参养殖 水平极不适应