（食品科学专业论文）多脂红身鱼类鲭鱼在腌渍与干制加工中的品质变化及其控制技术的研究.pdf

浙江工业大学硕士学位论文多脂红身鱼类在腌渍与干制加工中的品质变化及其控 多脂红身鱼类鲭鱼在腌渍与干制加工中的品质变化 及其控制技术的研究 摘要 本文以鲭鱼为研究对象，致力于青皮红肉鱼类船上移动加工关键技 术负压腌渍和组合干燥技术的研究。通过考查负压腌渍工艺参数 对产品品质的影响，优化腌渍工艺，同时揭示腌渍对鲭鱼蛋白质变性 的影响机理。根据船上移动加工速率快、能耗低的要求，本文确定了 热风微波组合干燥工艺，并研究该工艺对产品色泽和质构的影响。筛 选和复配了适用于鲭鱼干燥加工的抗氧化剂并对其应用效果进行了评 估。得到如下结论： 1 负压腌渍最佳工艺参数：腌渍加盐率1 2 ( 洲砂，腌渍温度1 5 ， 真空度o 0 9 5 m p a ，腌渍时间4 6 小时，此时产品各项指标均能满足设计 要求。负压腌渍的流失效应是常压下2 4 倍，负压对于挥发性盐基氮、 组胺和三甲胺的脱除作用很强，因此腌渍温度可以适当提高，降低加 工能耗。负压能促进盐和水分的交换，提高腌渍速率，缩短腌渍时间。 2 腌渍能导致鲭鱼肌肉蛋白质中肌球蛋白重链、m 蛋白和磷酸化酶 的变性，导致蛋白质抽提率的降低。腌渍最初表现为氢键的破坏和巯 基氧化导致蛋白质分子内交联，随着蛋白质结构进一步破坏，疏水基 团大量暴露，最终表现为肌肉蛋白质降解，这可能与鲭鱼褐色肉含量 较高和肌肉中酶系丰富有关。对于腌渍蛋白质变性机理的研究将为开 发腌渍蛋白质变性保护剂提供理论指导。 l 浙江工业大学硕士学位论文多脂红身鱼类在腌渍与干制加工中的品质变化及其控制技术的研究 3 热风微波组合干燥所需的时间是热风干燥的1 3 ，干燥速率极大提 高。但和热风干燥相比，组合干燥产品的l 、a 、b 值均明显升高，硬 度增加4 0 。 4 复配抗氧化剂由1 1 3 h q 、b h a 和植酸组成，以浸涂的方式添加。 对干燥过程脂肪的初级氧化和次级氧化抑制作用明显，有效抑制干燥 和高温杀菌过程中产品色泽的劣变。 关键词：鲭鱼，船上移动加工，负压腌渍，组合干燥，品质控制 浙江工业大学硕士学位论文 多脂红身鱼类在腌渍与干制加工中的品质变化及其控制技术的研究 s t u d yo nq u a l i t yv a i u a t i o na n d m a n a g e m 匣n tt e c h n o l o g yo fm a c k e r e ld i 爪i n g c u r i n ga n dd i y i n g a bs t r a c t i nt h i sp 印e r ，m a c k e r e lw a ss e l e c t e dt od e v e l o pav e s s e lm o b i l e p r o c e s s i n gt e c h n o l o g ya n dv a c u u ms a l t i n ga n dh o ta i r - m i c r o w a v ed 巧i n gw a s t h ek e y t 6c o n t r o lt h eq u a l i 吼e f r e c t so f s a l t i n gp a r a m e t e r so nt h eq u a l i t ) ，w a s i n v e s t i g a t e dt oo p t i m i z et h es a l t i n gp r o c e s s i n gt e c h n o l o g y t h ee 艉c to fc u r i n g o np r o t e i np r o p e r t i e sw a ss t u d i e dt of i n do u tt h em e c h a n i s mo fp r o t e i n d e n a t u a t i o n a c c o r d i n gt ot h er e q u i r e m e n t so f v e s s e lm o b i l ep r o c e s s i n g ，h o t a i r _ m i c r o w a v ed u i n gt e c h n o l o g yw a s d e v e l o p e d ，a n dt h eq u a l i t yo fp r o d u c t p r o c e s s e db yh o ta i 卜m i c r o w a v ed r y i n gw a sc o m p a r e dw i t hh o ta i rd 巧i n g a n t i o x i d a n tw a ss c r e e n e dt oi m p r o v et h eq u a l i 劬a n dt h er e a le f r e c t sw e r e e v a l u a t e dw h e nt h ea n t i o x i d a n tw a su s e dt om a c k e r e lh o ta i r m i c r o w a v e d 巧i n g t h em a i nc o n c l u s i o nw a sa sf o l l o w s ； 1 o p t i m a lv a c u u ms a l t i n gp a r a m e t e r sw a s t h a tt h es a l t f i s hr a t i ow a s 12 ( w w ) ，s a l t i n gt e m p e r a t u r ew a sl5 ，v a c u u m d e g r e ew a so 0 9 5 m p aa n d s a l t i n gt i m ew a s4 6h o u r s v a c u u ms a l t i n gc o u l dr e s t r a i nt h ei n c r e a s i n go f t v b n ，h i s t a m i n ea n dt m ad u r i n gs a l t i n g ，、v h i c hw a st os a y ，v a c u u m i l i 浙江工业大学硕士学位论文多脂红身鱼类在腌渍与干制加工中的品质变化及其控制技术的研究 t e c l m o l o g yi m p r o v e dt h eq u a l i t ya n ds a f e 够o fh i s t a m i n e - p r o d u c e df i s h b e c a u s ev a c u u mp r o m o t e dt h et v b n ，h i s t 锄i n ea n dt man o w i n go u tt o b r i n e ，t h i sw a s2 - 4t i m e st oa t m o s p h e r i cs a l t i n g 、厂a c u u ms a l t i n gc o u l dp r o m o t e s a l tu p t m a n dw a t e re x u d a t i o n ，s ov a c u u ma c c e l e r a t e dc u r i n g 2 c u r i n gi n d u c e dt os o m em u s c l ep r o t e i nd e n a t u a t i o n ，i n c l u d i n gm y o s i n h e a v yc h a i n s ，m - p r o t e i na n dp h o s p h o 拶l a s e a tt 1 1 eb e g i n n i n go fc u r i n g ， h y d r o g e nb o n ew a sd a m a g e d a n ds u l m y d 巧l 铲o u p sw a so x i d i z e di n t o d i s u l f i d eb o n d s w i t l lt h es a l tc o m e mi nm u s c l ei n c r e a s i n g ，h y d r o p h o b i c g r o u p sb e g a nt oe x p o s e w h e nt h ep r o t e i nd e n a t u r et os o m ed e g r e e ，m u s c l e p r o t e i nb e g a n t od e g r a d e p r o t e i nd e g r a d a t i o ni nm a c k e r e lm u s c l ed u r i n g s a l t i n gm a y b er e l a t e dt h a tm a n yp r o t e a s e sw e r ei nt h em a c k e r e lb r o 、v n m u s c l e 3 h o ta i r - i n i c r o w a v ed 巧i n gw a sa ne 所c i e m ，e c o n o m i c a la n dp r a c t i c a l t e c h n o l o g y h o ta i r 1 n i c r o w a v ed 拶i n gt i m ei s1 3t h a nt h a to f h o ta i rd 叫i n g h o w e v e r ，t h el ，aa 1 1 dbv a l u e so fh o t a i r - m i c r o w a v ew a sh i g h e rc o m p a r i n g w i t hh o ta i r ，a n dt h eh a r d n e s so fh o ta i r - m i c r o w a v ed 巧i n gi n c r e a s e db y4 0 m a nt h a to f h o ta i r 4 c o m b a t e da n t i o x i d a n tw a sc o m p o s e do ft b h q ，b h aa n dp h y t i c m a c k e r e lf i l l e t sw e r ei m m e r s e di n t oa n t i o x i d a n ts o l u t i o n s u c hw a sa n e 衔c i e n ta n t i o x i d a n tw h i c hc o u l ds u p p r e s st h ep r i m a qa n d s e c o n d a 巧 o x i d a t i o no ff a ti nm a c k e r e ld u r i n gh o ta i r _ m i c r o w a v ed 巧i n gt h r o u 曲 浙江工业大学硕士学位论文多脂红身鱼类在腌渍与干制加工中的品质变化及其控制技术的研究 e l i m i n a t i n gp e r o x i d ev a l u ea n ds t a b i l i z i n gt h et b a l e v e l e v e na r e r h i 曲 t e m p e r a t u r es t e r i l i z i n g ，c o m b a t e da n t i o x i d a n tw a se 伍c i e n tt op r o t e c tm a c k e r e l f - a ta g a i n s to x i d a t i o n k e yw o r d s ：m a c k e r e l ，v e s s e lm o b i l ep r o c e s s i n gt e c h n 0 1 0 9 y v a c u 岫 s a l t i n g ，c o m b a t e dd r y i n g ，q u a l i t ym a n a g e m e n t v 浙江工业大学硕士学位论文多脂红身鱼类在腌渍与干制加工中的品质变化及其控制技术的研究 目录 摘要i a b s t r a c t i i i 第一章绪论1 1 1 鲭鱼生物学特性和加工现状1 1 1 1 鲭鱼的生物学特性1 1 1 - 2 鲭鱼资源开发现状2 1 2 鲭鱼加工的技术难点2 1 3 水产腌渍加工的研究现状3 1 3 1 水产腌渍加工技术概况3 1 3 2 腌渍加工对水产品理化性质和感官性质的影响4 1 3 3 影响水产腌渍加工的因素6 1 3 4 加工工艺对腌渍传质过程的影响7 1 3 5 水产腌渍加工技术的研究进展和发展趋势7 1 4 水产干燥技术7 1 4 1 水产干燥加工现状7 1 4 2 干燥加工对水产品理化性质和感官品质的影响8 1 4 3 影响干燥的因素9 1 4 4 水产干燥加工技术的发展趋势1 0 1 5 水产品船上移动加工技术1 1 1 5 1 水产品船上移动加工的现状1 l 1 5 2 水产品船上移动加工与传统加工的比较1 2 1 5 3 水产品船上移动加工对加工工艺设计的特殊要求1 2 1 6 本课题研究的目的和意义1 3 1 7 本课题主要研究内容1 4 第二章负压腌渍加盐率对鲭鱼品质的影响研究1 5 2 1 材料与方法1 5 2 1 1 实验材料1 5 2 1 2 主要试剂1 5 2 1 3 主要仪器设备1 5 2 1 4 实验方法1 6 2 2 结果和讨论1 9 2 2 1 加盐率对腌渍传质速率的影响1 9 2 2 2 腌渍加盐率对鲭鱼肌肉滋味物含量的影响2 1 2 2 3 加盐率对肌肉有机酸、氨基态氮和总氮流失的影响2 3 2 2 4 加盐率对新鲜度指标的影响2 5 2 2 5 加盐率对质构的影响2 6 v i 浙江工业大学硕士学位论文多脂红身鱼类在腌渍与干制加工中的品质变化及其控制技术的研究 2 3 本章小结3 0 第三章负压腌渍工艺优化及其对鲭鱼品质的影响研究3 1 3 1 材料与方法3 1 3 1 1 实验材料3 1 3 1 2 主要试剂3 l 3 1 3 主要仪器设备3 l 3 1 4 实验方法3 2 3 2 结果和讨论3 4 3 2 1 腌渍温度对腌渍传质的影响3 4 3 2 2 腌渍温度对滋味物质的影响3 6 3 2 3 腌渍温度对新鲜度的影响3 9 3 2 4 腌渍温度和压力对鱼肉总氮流失影响4 2 3 3 本章小结4 4 第四章腌渍过程中蛋白质变性机理的研究4 5 4 1 材料和方法4 5 4 1 1 主要实验材料4 5 4 1 2 主要试剂4 6 4 1 3 主要仪器设备4 6 4 2 实验方法4 6 4 2 1 样品的制备4 6 4 2 2 蛋白质抽提率测定4 6 4 2 3 蛋白质含量测定4 6 4 2 4 总游离巯基含量的测定4 7 4 2 5 疏水性测定4 7 4 2 6 电泳分析4 7 4 2 7 蛋白质流失分析4 8 4 2 8 蛋白质降解和聚集分析4 8 4 2 9 数据处理4 8 4 3 结果和讨论4 9 4 3 1 腌渍对总可溶性蛋白质抽提的影响4 9 4 3 2 腌渍对肌浆蛋白抽提率的影响5 0 4 3 3 腌渍对蛋白质总游离巯基的影响5 1 4 3 4 腌渍对蛋白质疏水性基团的影响5 2 4 3 5 腌渍对肌肉蛋白质电泳图谱的影响5 3 4 3 6 腌渍对于蛋白质流失的影响5 5 4 3 7 高盐长时腌渍对肌肉蛋白质的影响5 6 4 4 本章小结5 9 第五章组合干燥工艺及品质改良剂的开发6 0 5 1 材料与方法6 0 v l l 浙江工业大学硕士学位论文多脂红身鱼类在腌渍与干制加工中的品质变化及其控制技术的研究 6 0 6 1 6 1 6 l 6 2 5 2 结果和讨论6 4 5 2 1 组合干燥工艺的确定6 4 5 2 2 组合干燥工艺对产品感官居品质的影响6 6 5 2 3 复配抗氧化剂的筛选6 9 5 2 4 复配抗氧化剂对组合干燥鲭鱼脂肪氧化的影响7 3 5 2 5 复配抗氧化剂对产品色泽的影响7 5 5 3 本章小结7 6 第六章总结和展望7 7 6 1 全文总结7 7 6 1 1 鲭鱼船上移动加工工艺7 7 6 1 2 鲭鱼加工过程中品质控制7 7 6 1 3 负压腌渍的特点7 8 6 1 4 负压加工参数对产品理化性质的影响7 8 6 1 5 腌渍对鲭鱼蛋白质性质的影响7 9 6 2 展望7 9 6 2 1 加工过程中蛋白质变性保护剂的开发7 9 6 2 2 组合热风干燥数学模型的建立8 0 6 2 3 研究干燥过程中脂肪氧化产物对蛋白质的影响8 0 6 2 4 软罐头杀菌技术的开发8 0 参考文献8 1 攻读学位期间发表的论文8 8 致谢8 9 一一备一一 一 一没一一 料剂器计法材试仪设方验要要验析实主主实分 1 2 3 4 51，l，1 5 5 5 5 5 浙江工业大学硕士学位论文多脂红身鱼类在腌渍与干制加工中的品质变化及其控制技术的研究 第一章绪论 1 1 鲭鱼生物学特性和加工现状 鲭鱼为暖水性中上层洄游鱼类，广泛分布在我国沿海地区，是我国重要的经 济鱼种。鲭鱼营养丰富，尤其是不饱和脂肪酸含量丰富，是一种优良的动物食源。 但是由于鲭鱼属青皮红肉鱼，在贮运和加工过程中容易产生对人体有害的组胺， 因此鲭鱼加工利用程度相对较低，对于鲭鱼开发利用有利于推动我国鲭鱼产业的 发展。 1 1 1 鲭鱼的生物学特性 鲭鱼，又名鲐鱼，为暖水性中上层洄游鱼类，鲈形目，鲭科，鲐属，学名为 尸，增甜m 口五叩厅d ，螂却d 刀纪螂，商品名为讹c 妇旭】，地方名包括青花鱼、油胴鱼、花 池鱼、花巴、花鲲、青占、花鲱、巴浪、鲐鲅鱼等。广泛分布在北大西洋和北太 平洋沿岸水域，在亚洲主要分布在中国、日本、朝鲜以及俄罗斯远东地区沿海。 我国沿海均有分布，主要有海洋岛、连青石、大沙及沙外等渔场，其中南海沿海 全年都可捕捞，渔期一般春汛为4 7 月份；秋汛为9 1 2 月份。值得注意的是西北 太平洋海域的鲭鱼包括对马暖流群系和太平洋群系两个群系，其中对马暖流群系 分布于日本海、渤海、黄海和东海，主要为中国、日本、韩国的灯光围网等渔业 利用。 据中国药用动物志记载鲭鱼肉有滋补强壮之功能。主治胃肠道疾病、肺 痨虚损、神经衰弱等症。鲭鱼肌肉水分含量一般为6 5 7 5 ，粗蛋白1 6 2 2 ，粗 脂肪6 2 0 ，灰分l 一2 ，糖类物质1 以下。脂肪和水分含量呈负相关，二者的 含量受季节、气候和性别的影响比较大。吴志强等【2 】分析表明闽南台湾浅滩渔场 中鲭鱼饱和脂肪酸占总脂肪酸的3 5 2 4 3 8 6 0 ，单不饱和脂肪酸占2 3 5 9 3 0 0 7 ， 多不饱和脂肪酸占3 3 0 6 4 0 3 3 ，e p a 占2 3 5 3 6 2 ，d h a 占1 7 9 5 2 4 4 9 。 浙江工业大学硕士学位论文多脂红身鱼类在腌渍与干制加工中的品质变化及其控制技术的研究 1 1 2 鲭鱼资源开发现状 鲭鱼已成为我国近海主要的经济鱼种之一，仅次于带鱼和绿鳍马面鲍，列居 东海鱼种产量的第三位。目前我国利用的鲭鱼资源包括日本鲭( d 聊6 p 班p 行f c 娴 和澳洲鲐( & o 聊6 p ，口螂舭7 7 i 妫。 鲭鱼资源自2 0 世纪7 0 年代初期被开发以来，产量一直处于持续波动上升之 势，年产量从1 9 7 0 年的4 5 万吨增加到1 9 7 9 年的l o 万吨。8 0 年代以后，随着我 国近海底层鱼类资源的衰退，鲭鱼成为拖网渔业的主要兼捕对象，8 0 年代年平均 产量超过2 0 万吨。9 0 年代中后期，鲭鱼年产量突破3 0 万吨，此后基本维持在3 0 万吨的水平【4 j 。 我国鲭鱼主要以冻藏的形式直接消费，鲭鱼的加工利用程度远低于发达国家 的水平，据统计直接消费占鲭鱼总消费量的7 0 ，以加工产品消费的仅占总消费 量的3 0 ，而这一数据在发达国家则刚好相反。尽管在市场上可以见到的鲭鱼产 品包括腌熏制品，鱼干片，鱼脯和鱼糜等形式，但除了茄汁鲭鱼等罐藏品加工较 为成功外，其它形成规模生产的精深加工产品较少，产品形式相对单一，而且多数 属于低端产品，这说明我国鲭鱼资源的开发有待进一步加强，而且加工技术的创 新将是促进我国鲭鱼资源开发最直接的方式之一。 随着中长期渔业科技发展规划( 2 0 0 6 2 0 2 0 ) 的出台，以及国家对中下层鱼 类开发的重视，国内很多学者对鲭鱼类产品的脱腥、脱脂、水解蛋白、蛋白精、 鱼油精炼、工艺改良等方面进行了大胆的尝试和探索。 1 2 鲭鱼加工的技术难点 鲭鱼属暖水性中上层洄游性鱼类，与其它底层鱼类相比，其生态习性和营养 特性明显不同。鲭鱼进行长距离的洄游要求其自身肌肉能量供应系统发达，肌肉 中血红蛋白、肌红蛋白及相应的酶系丰富，因此鲭鱼在营养特性与其它鱼类不同。 这也导致鲭鱼的加工难度与传统鱼类相比大大增加，具体表现在以下三个方面： 第一，鲭鱼高度易腐，这是鲭鱼销售疲软最主要的原因。鲔鱼的易腐与其高 蛋白高脂特性有关。鲭鱼粗蛋白的含量为1 6 2 2 ，脂肪含量一般在6 2 0 之间， 平均为8 1 0 ，尤其是不饱和脂肪酸占总脂肪酸5 0 以上。鱼体丰富的营养体系 为腐败微生物提供了天然的培养基，而且不饱和脂肪酸很容易氧化酸败产生不良 2 浙江工业大学硕士学位论文多脂红身鱼类在腌渍与干制加工中的品质变化及其控制技术的研究 气味，褐色肉含有丰富的肌红蛋白使f e 2 e 3 + 的含量较高，使得脂肪氧化更容易 进行。 褐色肉占总可食部分的1 2 以上，褐色肉中含有大量的组织蛋白酶。在鱼体 死后，组织蛋白酶被释放出来，鱼体自溶作用大大增强，肌肉组织质地下降，鱼 体变得很柔软，这给后续的加工和产品成形带来困难。 第二，随着食品安全问题日益严重，鲭科鱼体由于组胺含量较高而受到重视， 组胺是抑制鲭鱼产业发展最主要的因素。鲭鱼褐色肉内血红蛋白含量较高，在血 红蛋白卟啉环末端含有游离的组胺酸，这些组胺酸在外源性脱羧酶的作用下容易 生成对人体有毒害作用的组胺，除此之外鲭科鱼内还存在尸胺、腐胺、酪胺和亚 精胺等有害生物胺。国家相关标准限定鲭鱼类产品最高生物胺含量为1 0 0 p p m ，美 国f d a 的标准为5 0 p p m ，但是大多数情况下冻藏鲭鱼组胺含量己经超出了这个范 围。因此，在鲭鱼加工时不仅要考虑如何限制组胺的生成，同时还要降低产品中 己有的组胺含量。 第三，鲭鱼属长距离洄游鱼类，洄游路线受气候、水温、光照的影响较大。 一般鲭鱼在秋汛后鲭鱼自南而北朝外海进行越冬洄游，这给捕捞和冷链的保障带 来了困难，要求对渔场分布的预报更加准确，冷链运输距离成倍增加。运输时间 的不同，鱼体自身的理化性质存在差异，鱼体的尸僵及冻结状态不同导致鱼体肌 肉性质、p h 值、营养成分等均不同，相应的加工工艺应该作相应的调整，因此加 工难度加大。 1 3 水产腌渍加工的研究现状 1 3 1 水产腌渍加工技术概况 腌渍是将高浓度盐或其它成分渗入食品的组织内，人为提高食品组织外的渗 透压，将组织内水分去除，用此方法抑制或破坏细菌体内酶活性，抑制细菌生长。 最初腌渍的目的仅仅是出于防腐防霉的考虑，随着食品加工技术和理论的发展， 腌渍更多是用于提高产品的品质，如增强产品的风味和改良产品的质地。 腌渍时依靠腌渍液和鱼体的渗透压差，腌渍液中的离子渗进入鱼体，鱼体中 的游离水进入腌渍液中，直至鱼体的渗透压和腌渍液达到平衡，此时鱼体的水分 活度和腌渍液的水分活度也达到平衡。离子的渗入赋予了鲭鱼腌渍品特殊滋味， 浙江工业大学硕士学位论文多脂红身鱼类在腌渍与干制加工中的品质变化及其控制技术的研究 脱水作用增加产品的硬度、弹性和咀嚼性，赋予了产品特殊口感。 按腌渍含盐量和腌渍时间的不同，腌渍可以分轻腌和重腌。轻腌加工周期较 短，一般为几小时至几十小时，终产品含盐率较低含水量较高，因此轻腌终产品 一般要求在低温下进行贮藏和销售，轻腌主要是为了增加产品的口感和风味。重 腌加工周期为几天至几十天，终产品含盐率较高含水率较低，更多是为了加强产 品的贮藏性能，产品可以在室温下进行贮藏销售，重腌产品在食用之前还须进行 脱盐复水处理。 按腌渍方法的不同，腌渍可以分为干腌、湿腌和混合腌。干腌和湿腌的优势 和劣势比较如表l 一2 ，而混合腌兼具二者的特点。这三种方法各具有优势，方法的 选择根据实际生产要求确 表卜2 干腌法和湿腌法对比分析 1 3 2 腌渍加工对水产品理化性质和感官性质的影响 腌渍加工是离子渗入组织同时组织中水分渗出的过程，包括盐渍和成熟两个 阶段。盐渍阶段主要完成组织和腌渍液中物质的交换从而使食品的水分活度降 低，以达到抑制腐败变质的目的；成熟过程中组织发生了复杂的生化反应从而形 成特征性的口感和风味。 1 3 2 1 腌渍对蛋白质、微观结构和质构的影响 盐渍将会引起肌肉蛋白质降解，形成小分子风味物质。盐渍过程中离子进入 4 浙江工业大学硕士学位论文多脂红身鱼类在腌渍与千制加工中的品质变化及其控制技术的研究 组织后，n a + 和蛋白质带负电的基团结合，c l 。与蛋白带正电荷的基团结合，破坏了 肌肉蛋白质固有的静电平衡，引起蛋白质构像的变化，这使得蛋白质的疏水基、 巯基和酶解作用位点暴露，酶解作用位点的暴露使得肌肉蛋白质降解更容易进行。 另一方面，离子的渗入还会引起肌细胞中溶酶体的破裂，溶酶体中组织蛋白酶被 释放出来，组织蛋白酶被细胞液中c a 2 + 激活后，参与自身肌肉蛋白质的降解。肌 肉蛋白质的降解会提高蛋白质消化利用率，同时产生一些非蛋白氮等小分子物质， 对产品风味有利。 盐渍将会引起肌肉蛋白质聚集【5 1 ，使蛋白质的功能特性的下降。离子的渗入破 坏蛋白质固有的构象，引起蛋白质变性，同时水分的渗出破坏蛋白质水相互作用 以及部分氢键从而形成强烈的蛋白质蛋白质相互作用1 6 】，其次蛋白质静电平衡的 破坏，也会加强蛋白质蛋白质相互作用。蛋白质一蛋白质相作用的形成宏观表现为 形成蛋白质聚体。蛋白质聚集体的形成将会改变使蛋白质功能特性的下降，如持 水性和凝胶性等。腌渍导致的脂肪氧化产生的初级产物和次级产物也会对肌肉组 织蛋白质产生破坏，促进蛋白质交联和羰基化衍生物的形成。 如果离子积累到一定强度，水溶性的肌浆蛋白将会由于盐析效应而沉淀，而肌 原纤维蛋白质由于盐溶效应溶解，从而引起肌肉质构性质的改变。同时，水分含 量的降低，蛋白质的降解和聚集，以及肌束膜的降解也会引起产品质构性质的改 变。t o y o h 撇e ta l ( 1 9 9 5 ) 7 j 研究表明盐腌会使得肌肉胶蛋白的降解，胶原蛋白是肌 束膜的主要成分，因此腌渍将会使肌肉肌膜的降解，从而引起肌肉组织微观结构 的改变。 1 3 2 2 腌渍对脂肪和风味的影响 腌渍时离子的渗入的n a + 能具有加速脂肪氧化的作用；尤其在一些肌红蛋白和 血红蛋白含量比较高的红肉鱼内，n a + 能将卟啉环上的f e 2 + f e 3 + 置换出来，f e 2 + f e 3 + 催化脂肪氧化的能力比n a + 强得多，因为f e 2 + f e 3 + 可以和氢过氧化物通过f e t o n 反 应加速脂肪的氧化【8 1 0 具体反应式如下： f e 2 + + 0 2 _ f e 3 + + 0 2 2 0 2 + 2 h + _ h 2 0 2 + 0 2 ( 1 ) ( 2 ) f e 2 + + h 2 0 2 ，h o + h o + f e 3 + ( 3 ) 脂肪氧化产生小分子酮类、醛类、挥发性酸类是腌渍品特征性风味物质，而 浙江工业大学硕士学位论文多脂红身鱼类在腌渍与干制加工中的品质变化及其控制技术的研究 且这些小分子物质为提供了糖基碳链骨架，进一步通过美拉德反应形成复杂的风 味物质。 1 3 3 影响水产腌渍加工的因素 通过腌渍加工的影响因素的分析，为实际生产提供参考。为了保证产品的质量 和品质的稳定，值得注意的是，当某些影响因素出现变化时，相应的加工参数应 作适当调整。例如，在冬春季捕获的原料鱼，由于其体内的脂肪含量较高，而脂 肪是腌渍加工的限制因子，那么为了达到目标含盐率，腌渍时间宜适当延长。通 过理论分析以及结合大量参考文献，现将影响腌渍加工的影响因素归纳如下： 1 3 3 1 原料状态 鱼体僵直状态和冷冻解冻对腌渍过程产生影响。w 抽ge ta l ( 2 0 0 0 ) 1 9 1 对处于大西 洋鲑鱼不同尸僵期对盐腌的影响进行研究，结果表明在相同的腌时间里，尸僵前 期的鱼体具有最低的盐浓度，并且盐分布不均匀。因此，在进行鲜活鱼的加工时， 由于鱼体处于尸僵前期，那么相应的腌渍时间宜延长。僵直状态和冷冻解冻状态 不仅对鱼肉质量而且对鱼肉微观结构有影响。在尸僵前期细胞的膜结构完整，但 是尸僵后期内溶性的酶会对细胞的膜结构进行降解，这会导致细胞膜内外的渗透 压改变。冻藏产生的冰晶会导致鱼体机械结构的破坏，冻藏产生的脱水效应富集 了细胞内的离子浓度引起了肌肉蛋白质结构的变化【l o 】。 1 3 3 2 原料脂肪含量 鱼体脂肪含量将会腌渍过程中物质的交换产生消极的影响。脂肪是盐和水交换 的物理屏障，是腌渍过程中的一个限制性因子【l l 】。因此，一切与鱼体脂肪含量相 关的影响因素都会对腌渍过程产生影响，如原料鱼的种类、性别、气候、季节等。 1 3 3 3 渗透调节剂 不同的外源添加物质对腌渍过程的影响也不同。在湿腌时，向腌渍液中添加适 当的蔗糖可以提高腌渍液的渗透压从而加速腌渍速率，而且蔗糖的分子相对比较 大，向肌肉组织中渗透得比较少，不会对离子的渗入形成竞争性干扰。研究表明 腌渍时添加少量的海藻糖或山梨醇可以促进盐分的渗入【1 2 】，从而缩短腌渍时间提 高加工效率。 1 3 3 4 金属离子 食盐中钙、镁离子对腌渍有一定负影响，钙镁离子存在影响鱼体中食盐内渗量 6 浙江工业大学硕士学位论文多脂红身鱼类在腌渍与干制加工中的品质变化及其控制技术的研究 的增加，同时影响鱼体水分的去除【1 3 j 。 1 3 4 加工工艺对腌渍传质过程的影响 在实际生产中，腌渍工艺参数的选取包括对加工方式，腌渍温度，原料盐比， 压力，时间的选取。加工方式如干腌和湿腌对整个生产工艺流程起决定性的影响。 加工方式根据实际生产情况决定，一般而言，干腌腌渍速率最高，混合腌次之， 湿腌最慢。腌渍温度越高，腌渍液的粘度降低，而且离子的扩散速率增加，那么 腌渍传质加快。提高原料盐的比例，可以增加腌渍液的渗透压从而增加传质推动 力，从而加快腌渍传质。加压和负压或者负压一脉冲腌渍可以增加腌渍过程中传质 推动力i l4 。，而且能过促进组织中毛细管水和腌渍液的交换来增加传质面积，因此 通过压力变换往往可以达到提高腌渍速率的目的。 1 3 5 水产腌渍加工技术的研究进展和发展趋势 近年来随着消费者对食品质量要求的提高，传统腌鱼的缺陷突显了出来，主 要表现在以下两个方面【l5 】：第一，依靠渗透压作为传质推动力，加工周期长，劳 动效率低；第二，腌渍加工过程中通常缺乏卫生质量控制，存在食用安全的潜在 危害。因此，现代腌渍加工技术主要集中技术力量解决以上两个问题。 通过压力变换，如加压腌渍，真空腌渍，负压一脉冲腌渍可以促进盐分的渗入 和水分的渗出。负压腌渍时，存在组织毛细管中的水被腌渍液取代，因此增加了 传质接触面积，从而提高腌渍速率【1 6 】。 也有部分学者采用超声，微波，辐射等进行辅助腌渍，这些辅助技术的不仅可 以促进腌渍过程中物质的交换，而且具有一定的灭菌效果，在食品安全上具有不 可比拟的优势f 1 7 1 。 1 4 水产干燥技术 1 4 1 水产干燥加工现状 干燥加工是水产品加工中常用的加工方法。一方面，干燥使产品的水分含量和 水分活度降至一定程度后，腐败微生物的生长受了抑制，从而延长产品货架期。 7 浙江工业大学硕士学位论文多脂红身鱼类在腌渍与干制加工中的品质变化及其控制技术的研究 另外，干燥处理赋予了产品特殊的风味和口感，是改善产品品的一种方法。目前， 在水产加工中比较常用的干燥方法包括太阳能自然干燥，热风干燥，热泵干燥等。 太阳能自然干燥虽然可以达到食品干燥的目的，但受自然条件约束，且食品卫生 难以保证。热风干燥机械设备比较简单，但是干燥过程温度较高，脂肪容易氧化 哈败产生不良风味，对产品品质不利。热泵干燥是目前应用于食品干制加工的主 要方法，它的实质是冷风干燥，能耗低，干燥气流温度在5 0 以下，相对湿度在1 5 左右。它能一定程度上克服热风干燥使物料表面硬化、干缩严重、营养成份损失 大、复水后很难恢复到原状的缺点，但热泵干燥设备使用费用和维护费用较高， 而且干燥时间较长。 1 4 2 干燥加工对水产品理化性质和感官品质的影响 水产品的水分含量一般在6 0 8 0 之间，干燥处理使得水分的含量大降低，那么 其它组分的相对比例将会上升。目前广泛所采用的自然风干法，热风干燥法和热 泵干燥法进行干燥时，物料在于燥的过程中会往往会和大量空气接触，同时还伴 随大量的热交换，这势必会引起物料中脂肪的氧化和蛋白质的热变性，从而导致 产品感官性质的改变。 1 4 2 1 干燥加工对水产品脂肪影响 干燥过程中热处理使得皮下脂肪析出后暴露于空气中，与周围大量的热空气 接触而发生氧化。脂肪最初吸收氧后生成氢过氧化物，氢过氧化物产生一系列自 由基继续破坏组织中其它大分子，同时氢过氧化物进一步反应产生次级降解产物 醛酮类物质。脂肪氧化的过程最初表现为过氧化值( p o v ) 的升高后下降，硫代 巴比妥( t b a ) 值持续上升。 1 4 2 2 干燥加工对水产品蛋白质的影响 干燥过程往往伴有大量的热交换，这会引起蛋白质热变性。肌肉中主要的蛋白 质成份包括肌球蛋白，肌动蛋白，肌浆蛋白等。肌球蛋白热变性温度在4 0 5 0 之 间，并且这些变性是不可逆的，肌球蛋白发现热变后其功能特性部分丧失。肌浆 蛋白为水溶性蛋白，对热相对较稳定，随着水分向物料表面迁移，肌浆蛋白变性 凝固，使鱼块变硬。肌动蛋白最稳定，热变性温度在7 0 8 0 ，干燥加工对其破也 最小。其次，干燥时脂肪氧化的中间产物将会通过自由基反应和美拉德反应和蛋 白质进行反应。 8 浙江工业大学硕士学位论文多脂红身鱼类在腌渍与干制加工中的品质变化及其控制技术的研究 1 4 2 3 干燥加工对水产品感官性质的影响 在很大程度上水产品干燥加工是一个熟化的过程，这个过程中产生大量的特 征风味成分，同时形成特定的感官，如形成诱人的色泽，风味和质感。干燥时脂 肪氧化的终极产物中包含一系列挥发性的醛类、酮类、醚类、醇类以及含氮硫类 化合物，这些化合物组成了干燥水产品特殊的风味特性，同时这类化合物提供了 充足的碳链骨架，与肌肉中游离氨基时行美拉德反应。美拉德反应需在油水界面 上进行，而且反应速率随温度的升高而迅速升高，干燥过程为美拉德反应提供了 充足的反应条件。美拉德反应终产物黑色素的形成必然会改变产品的外观和色泽， 这表现为干燥过程中产品的l 、a 、b 值规律性变化。 干燥过程中产品的质构特性也成规律性变化，这与原料自身化学组成改变分 不开。干燥时质构特性变化最显著的是硬度随干燥时间的延长而增加，这主要是 由含水量的减少引起的，其次还和肌肉蛋白质变性尤其是肌浆蛋白变性凝固有关。 干燥强度过高时，原料表面还会形成一层薄爿1 8 j ，会使得产品脆性层加。在运用 t p a 模式进行质构分析时，表现为第一次循环峰有一个新的破裂峰的形成，并且 峰面积随干燥时间的延长而增加。此外，干燥时还会引起产品弹性、咀嚼性的升 高，这些性质的变化与蛋白质的聚集和交联变性有关。 1 4 3 影响干燥的因素 实际生产中影响干燥的因素一般与加工条件以及原料的性质有关，加工条件包 括干燥温度、空气流速、湿度、辅助干燥手段等因素，原料性质包括原料比表面 积和化学组成等。 1 4 3 1 加工条件 当干燥机械固定时，往往通过对干燥温度和风速的控制实现对干燥过程的控 制。传统的干燥主要是利用环境和物料蒸气压差作为传质推动力完成水分脱除的， 当原料固定时，环境的蒸气压差主要与温度和自身的温度有关，并且随环境温度 上升和湿度的下降而下降。空气流速增加时，原料与环境有效接触增加，热量和 水分的交换增加，因此干燥速率增加【1 9 】。 目前，所有辅助干燥手段主要为微波技术。微波是通过高效的电磁场使极性分 子高速振动而产热的，原料含水份高的部分吸收的能量更多，因此加热具有选择 性，而且热量从内部向外部传导，和水分扩散的方向一致，因此加热效率大大提 日 浙江工业大学硕士学位论文多脂红身鱼类在腌渍与干制加工中的品质变化及其控制技术的研究 高。如果微波和热风技术组合，那么干燥效率大大提高，而且干燥更均匀，产品 的品质更好。 1 4 3 2 原料性质 原料的比表面积越大，与周围环境进行物质交换的效率越高，因此干燥速率也 越快刚。在进行水产加工时，往往会添加一些其它的原料或品质改良剂，如糖， 淀粉，多聚磷酸盐，海藻糖，山梨醇等，这类物质能够提高原料的黏度或使肌肉蛋 白质凝胶化而增加其持水能力，因此水分子的迁移速率降低，干燥速率减速慢， 干燥时间延长。 1 4 。4 水产干燥加工技术的发展趋势 高能耗和产品品质差是水产干燥中的两个最主要问题1 2 1 】。干燥的经济性和产品 质量之间目前还存在着很大的矛盾，如何以低能耗和低成本去获得优质的脱水干 燥产品，是当前农产品和食品干燥研究中急需研究和解决的问题，也是干燥技术 研究和发展中的一项最大的挑战。 真空冷冻干燥技术、微波干燥技术、微波热风干燥技术、微波真空干燥技术等 是目前世界先进的干燥技术，是现代水产品干燥技术发展的基本趋势。 真空冻干技术真空冷冻干燥就是把含有大量水分的物料预先冷冻，使物料中的 游离水结晶，冻结成固体，然后在高真空条件下使物料中的冰晶升华，待冰晶升华 后除去物料中部分吸附水。最终得到残留水量为l 4 左右的干制品。用真空冷 冻干燥技术生产的产品能够最大限度保持形、色、香、味不变，营养物质分布均匀， 复水性好。但是目前食品冻干设备价格昂贵、能量损失大、过程时间长，致使其 产品成本过高而无法大规模推广。 微波干燥是指当含水物料被置于由微波发生器产生的电磁场中时，微波场以每 秒几亿次的速度周期地改变外加电场的方向，使水分子迅速摆动，产生显著的热 效应，从而使物料内部和表面温度同时迅速升高【2 2 1 。而且在使用微波进行干燥时， 从物料内部产生热量，迅速生成的蒸汽形成巨大的驱动力，产生一种“泵送效应”， 驱动水分以水蒸汽的状态移向物料的表面。值得注意的时，微波干燥不同于热风 干燥的另一个特点是，热传导方向和水分扩散方向一致，因此干燥速率很高。 但是，在实际生产中很少单独使用微波干燥来完成水产品的干燥，