（食品科学专业论文）鲍鱼罐头关键技术及传热数学模型的研究.pdf

d i s c i p l i n e ：e n g i n e e r i n g s u b j e c t ： f o o ds c i e n c ea n d e n g i n e e r i n g s p e c i a l t y ： f o o ds c i e n c e r e s e a r c hf i e l d ： p o s t g r a d u a t e ： y eq i a n q i a n 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 论文使用授权的说明 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 论文作一繇恫确吼 指导教师亲 ，q 慨b 。1 | 鲍鱼罐头加工天键技术及传热数学模型的研究 1 5 鲍鱼的加工利用现状3 2 我国水产罐头发展概况及优势5 2 1 我国水产罐头发展概况5 2 2 国内水产罐头生产的优势5 3 水产罐头变色的原因及防止措施6 3 1 水产罐头黑变原因及防止措施7 3 2 水产罐头青变原因及防止措施8 4 本论文研究的目的和意义9 5 本论文的主要研究内容9 第二章去除鲍鱼黑色黏液及防止鲍鱼罐头色变的研究。1 0 1 前言1o 2 试验材料、试剂与设备。ll 2 1 试验原料ll 2 2 试剂1 1 2 3 试验设备l1 3 试验方法11 3 1 自制温度控制箱1 l 3 2 工艺操作过程1 2 3 3 搅拌法去除鲍鱼黑色黏液的实验设计1 2 3 4 鲍鱼最终得率的计算1 3 3 5 搅拌后鲍鱼清洗度及形态的评定1 3 3 6 抗氧化剂防止鲍鱼变色的试验设计1 3 i u 1 1 1 1 2 2 r 川 录 福建农林大学硕士学位论文鲍鱼罐头加工关键技术及传热数学 3 7 经抗氧化剂处理后鲍鱼罐头的感官评定 3 8 数据分析 4 结果与分析 4 1 料液比对鲍鱼的清洗度、形状及最终得率的影响 4 2 搅拌温度对鲍鱼的清洗度、形状及最终得率的影响 4 3 搅拌时间对鲍鱼的清洗度、形状及最终得率的影响 4 4 盐水浓度对鲍鱼清洗度、形状及最终得率的影响1 8 4 5 鲍鱼黑色黏液去除的最佳工艺研究1 9 4 6 不同抗氧化剂浓度对鲍鱼罐头色变的影响。2 2 4 7 浸泡时间对鲍鱼罐头色变的影响2 3 4 8 不同浸泡温度对鲍鱼罐头色变的影响2 4 4 9 抗氧化剂防止鲍鱼罐头色变的最佳工艺研究2 4 5 结果与分析。2 6 第三章鲍鱼罐头传热过程数学模型的建立2 7 l 前言2 7 2 试验材料、试剂及设备2 7 2 1 试验原料2 7 2 2 试验设备2 7 3 试验方法2 7 3 1 数据采集器的连接及热电偶温度的校正2 7 3 2 汤汁及鲍鱼冷点温度的测定2 8 3 3 鲍鱼罐头热力杀菌过程传热数学模型的建立2 8 4 结果与分析2 9 4 1 鲍鱼罐头传热数学模型2 9 4 2 鲍鱼罐头工业杀菌传热数学模型的检验3 6 5 结果与分析。3 7 第四章鲍鱼罐头最佳杀菌工艺条件的研究3 9 l 前言3 9 2 试验材料、试剂及设备4 0 2 1 试验原料4 0 2 2 试验设备4 0 祸建农林人学硕七学位论文 鲍鱼罐头加， 关键技术及传热数学模型的研究 3 试验方法4 0 3 1 工艺流程4 0 3 2 确定鲍鱼最佳杀菌工艺的试验设计4 0 3 - 3 鲍鱼罐头汤汁及鲍鱼冷点的杀菌值4 1 3 4 鲍鱼罐头杀菌前后得率的计算4 2 3 5 杀菌后鲍鱼颜色( 内外) 及风味的感官评定4 2 3 6 质构法测定杀菌后鲍鱼的咀嚼性4 3 3 7 鲍鱼罐头的保温实验4 4 3 8 数据分析4 4 4 结果与分析4 4 4 1f 值计算结果4 4 4 2 不同杀菌条件对鲍鱼杀菌值、得率及感官品质的影响4 6 5 分析和小结4 9 结论与展望5 0 1 结论5 0 2 展望5l 符号说明5 2 参考文献5 3 致谢5 6 福建农林大学硕士学位论文鲍鱼罐头加t 天键技术及传热数学模型的研究 福建农林大学硕七学位论文鲍鱼罐头加工- 父键技术及传热数学模型的研究 摘要 鲍鱼做为一种海味珍品，其食用价值和药用价值已得到广泛认可。鲍鱼罐头 因其食用方便、营养价值高、口感好以及价格适中而畅销海内外。本论文确定了 鲍鱼黑色黏液去除，抗氧化剂防止高温加热后鲍鱼肉质色变以及鲍鱼罐头杀菌的 最佳工艺条件，并研究了鲍鱼罐头杀菌过程的传热数学模型。该研究成果将为鲍 鱼罐头的工业化生产提供理论依据。 ( 1 ) 以鲜鲍为原料，研究了鲍鱼黑色黏液去除的最佳工艺条件。考虑不同料 液比、搅拌温度、搅拌时间和盐水浓度对鲍鱼清洗度、形态和得率的影响，并在 单因素实验的基础上进行搅拌工艺的优化。试验结果表明，搅拌法去除鲍鱼黑色 黏液的最佳工艺条件为：料液比为l ：0 7 ，搅拌温度为5 5 ，搅拌时间为8m i n ， 盐水浓度为1 2 。 ( 2 ) 以鲜鲍为原料，研究抗氧化剂防止鲍鱼色变的最佳工艺条件。将鲍鱼放 入不同浓度和温度的柠檬酸溶液、e d t a 溶液、柠檬酸和e d t a 的混合液中浸泡 不同时间，研究结果表明，抗氧化剂防止鲍鱼色变的最佳工艺条件为t 浸泡液浓 度为柠檬酸0 2 5 、e d t a0 0 2 ，浸泡时间为1 0m i n ，浸泡温度为自然水温。 ( 3 ) 借助实验测定的鲍鱼罐头传热特性常数- ，、厂值，建立鲍鱼罐头热力杀菌 传热过程的数学模型，确定汤汁温度和鲍鱼冷点温度之间的内在联系，从而通过 汤汁的温度就可以正确的预测鲍鱼冷点的温度，使鲍鱼罐头杀菌工艺的制定更加 科学。实验结果表明，瞬问升温的鲍鱼罐头固体冷点和汤汁冷点的加热曲线均为 简单直线型，而按实际工业杀菌操作规程，即食品罐头升温阶段为1 0m i n ，所测 得的鲍鱼冷点和汤汁冷点的加热曲线均为转折型加热曲线，其转折点在9m i n 处， 转折点前数据较多，温度也较高，对杀菌值有较大影响，因而不可忽略。通过对 不同加热曲线数学模型的建立可得：鲍鱼罐头瞬间升温时的传热数学模型是： l g t ( r m r c r m 一珞) 】- o 0 0 8 7 t + 0 1 0 4 2 鲍鱼罐头工业杀菌过程的传热数学模型 是：1 ) 转折点前段：( 一毛) ( 一珞) 】= 0 0 0 1 6 t + 0 1 1 0 9 ( 0 t 9 ) ；2 ) 转 折点后段：l g 【( 一珀) ( 一珞) 】- o 0 0 3 8 t + 0 0 9 0 9 ( t 9 ) 。通过比较预测值与实 测鲍鱼冷点温度值，验证鲍鱼罐头工业杀菌过程传热数学模型用于预测鲍鱼冷点 温度的有效性，结果表明鲍鱼冷点预测值与实测值之间的误差不大，特别是鲍鱼 l 福建农林大学硕士学位论文鲍鱼罐头加工关键技术及传热数学模型的 1 。o o o o _ _ _ _ 一 研究 o 冷点温度较高时，误差更小，可知预测值的百分误差在允许的误差范围之内 ( 4 ) 根据鲍鱼罐头的传热数学模型，预测鲍鱼固体冷点的温度，并通过m a t l a b 软件编程可实现汤汁和鲍鱼冷点f 值的简便及精确计算。通过研究不同杀菌强度 对鲍鱼罐头f 值、得率及感官品质的影响，来制定鲍鱼罐头杀菌的最佳加工工艺 条件。研究结果表明，在杀菌时间为1 2 1 下，鲍鱼罐头的最佳杀菌时间为1 1m i n 。 关键词：鲍鱼罐头；黑色黏液；色变：传热数学模型；杀菌工艺 ( 1 ) t h eo p t i m u mc o n d i t i o n so fr e m o v i n gb l a c km u c u sf r o mf r e s ha b a l o n ew e r e s t u d i e di nt h i sp a p e r t h ee f f e c to fd i f f e r e n tm a t e r i a l - w a t e rr a t i o ，a g i t a t i v et e m p e r a t u r e ， a g i t a t i v et i m e ，b r i n es t r e n g t h o nc l e a n i n g ，s h a p ea n dy i e l dw e r ec o n s i d e r e d a n d s t i r r i n gt e c h n o l o g yw a so p t i m i z e db a s e do nt h es i n g l ef a c t o rt e s t s i ti si n d i c a t e dt h a t t h e o p t i m u m c o n d i t i o n s o f r e m o v i n g b l a c km t l c u sf r o m f r e s ha b a l o n e w a s ：m a t e r i a l w a t e rr a t i ow a s1 ：0 7 ，a g i t a t i v et e m p e r a t u r ew a s5 5 c ，a g i t a t i v et i m ew a s 8m i na n dt h eb r i n es t r e n g t hw a s12 ( 2 ) t h eo p t i m u mc o n d i t i o n so fp r e v e n t i n gt h ef r e s ha b a l o n em e a tb l a c k e n i n g w e r es t u d i e di nt h ep a p e r t h r o u g ht h er e s e a r c ho fs o a k i n gt h ea b a l o n ei nc i t r i ca c i d s o l u t i o n , e d t as o l u t i o na n dt h em i x t u r eo fc i t r i ca c i d a n de d t ao fd i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o na n dt e m p e r a t u r ea td i f f e r e n tt i m e ，i ti si n d i c a t e dt h a tt h eo p t i m u m c o n d i t i o n so fp r e v e n t i n gt h ef r e s ha b a l o n em e a tb l a c k e n i n gw a s ：c o n c e n t r a t i o no f s o a k s o l u t i o nw a sc i t r i ca c i d0 2 5 ，e d t a0 0 2 ，s o a k i n gt i m ew a s10m i n ，s o a k i n g t e m p e r a t u r ew a s n a t u r a lw a t e rt e m p e r a t u r e ( 3 ) ah e a tt r a n s f e rm a t h e m a t i c a lm o d e lo fc a n n e da b a l o n ei nt h ep r o c e s so f s t e r i l i z a t i o nw a se s t a b l i s h e dt h r o u g ht h eh e a t t r a n s f e rc h a r a c t e rc o n s t a n to fc a n n e d a b a l o n e ，a n dt h ei n t r i n s i cl i n kb e t w e e nt h et e m p e r a t u r eo fs o u pa n dc o l ds p o tw a s d e t e r m i n e d t h e r e f o r e ，i tc o u l dm a k eam o r es c i e n t i f i cs t e r i l i z a t i o nt e c h n o l o g yo f c a n n e da b a l o n et h r o u g hc o r r e c t l yp r e d i c t i n gt h et e m p e r a t u r eo fc o l ds p o t t h er e s u l t s s h o w e dt h a tt h eh e a t i n gc u r v eo fa b a l o n ec o l ds p o ta n ds o u pc o l ds p o tw e r eb o t h s i m p l el i n e a rw h e nt h et e m p e r a t u r eo fc a n n e da b a l o n er o s ei n s t a n t a n e o u s l y , w h i c h w a sd i f f e r e n tf r o mt h et u r n i n gt y p ew h e nt h et e m p e r a t u r er i s e di n10m i na c c o r d i n gt o t h ea c t u a li n d u s t r u i a ls t e r i l i z a t i o n 9m i nw a st h et u r n i n gp o i n t t h ed a t ab e f o r e i i i 福建农林大学硕士学位论文 鲍鱼罐头加工关键技术及传热数学模型的研究 t u r n i n gp o i n th a dg r e a ti n f l u e n c eo nt h efv a l u e ，s oi tc o u l d tb en e g l e c t e d t h r o u g h e s t a b l i s h i n g m a t h e m a t i c a lm o d e lo fd i f f e r e n t h e a t i n gc u r v e s ，t h eh e a t t r a n s f e r m a t h e m a t i c a lm o d e lo fc a n n e da b a l o n ew h e nt h et e m p e r a t u r er o s ei n s t a n t a n e o u s l yi n t h ep r o c e s so fs t e r i l i z a t i o nw a so b t a i n e d ：l g ( 毛一) ( 一耐) 】= 0 0 0 8 7 t + 0 10 4 2 a n dt h eh e a tt r a n s f e rm a t h e m a t i c a lm o d e lo fc a n n e da b a l o n ea c c o r d i n gt ot h e a c t u a li n d u s t r u i a ls t e r i l i z a t i o nw a so b t a i n e d ：1 ) t h ef o r e p a r to ft u r n i n gp o i n t ： 1 9 【( 一) ( 乙一耐) 】- 0 0 0 1 6 t + 0 1 1 0 9 ；2 ) t h ep o s t e r i o rs e g m e n to ft u r n i n g p o i n t ：l g 【( 一) ( 一州) 】= o 0 0 3 8 t + 0 0 9 0 9 t h ev a l i d i t y o fh e a tt r a n s f e r m a t h e m a t i c a lm o d e lo fc a n n e da b a l o n ea c c o r d i n gt ot h ea c t u a li n d u s t r u i a ls t e r i l i z a t i o n c a l lb ev e r i f i e dt h r o u g ht h ec o m p a r i s o nb e t w e e nt h et e m p e r a t u r eo fp r e d i c t e dv a l u e a n dm e a s u r e dv a l u eo fa b a l o n ec o l ds p o t t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h ee r r o rw a sf e w b e t w e e nt h et e m p e r a t u r eo fp r e d i c t e dv a l u ea n dm e a s u r e dv a l u eo fa b a l o n ec o l ds p o t w h il et h eh i g h e rt e m p e r a t u r ew a s ，t h ef e w e re r r o rw a s t h e r e f o r e ，i tw a sa l l o w e di n t h ep r o j e c t ( 4 ) t h et e m p e r a t u r eo fa b a l o n ec o l ds p o tc o u l db ep r e d i c t e da c c o r d i n gt ot h eh e a t t r a n s f e rm a t h e m a t i c a lm o d e lo fc a n n e da b a l o n e ，a n dt h efv a l u eo fs o u pa n da b a l o n e c o l ds p o tc o u l db ec a l c u l a t e dm o r ec o n v e n i e n t l ya n da c c u r a t e l yt h r o u g ht h em a t l a b p r o g r a m m i n g o p t i m u mc o n d i t i o n so fc a n n e da b a l o n es t e r i l i z a t i o nw e r ed e t e r m i n e d t h r o u g hs t u d y i n gt h ee f f e c to fy i e l da n ds e n s o r yq u a l i t yo fa b a l o n ei n d i f f e r e n t s t e r i l i z a t i o ni n t e n s i t y i tw a si n d i c a t e dt h a tt h eo p t i m u ms t e r i l i z a t i o nt i m eo fc a n n e d a b a l o n ew a s1 1m i n w h e nt h es t e r i l i z a t i o nt e m p e r a t u r ew a s121 k e y w o r d s ：c a n n e da b a l o n e ；b l a c km u c u s ；b l a c k e n i n g ；h e a t t r a n s f e r m a t h e m a t i c a lm o d e l ；s t e r i l i z a t i o nt e c h n o l o g y i v 和“蚝油鲍鱼1 3 1 。 1 1 鲍鱼的形态 鲍鱼属软体动物门腹足纲原始腹足目鲍科。古称“鳆鱼”，从外形上看，鲍鱼有 点像人的耳朵，所以也有人称它为“海耳 。除此之外，鲍鱼还有镜面鱼、明目鱼、 石决明肉、九孔螺、千里光、耳片、趴锅等多种别称。鲍鱼在贝类中属于生长较慢的 种类，一般需要3 4 年或是更长的时间，所以更为珍贵1 4 】。鲍鱼有一层坚厚的石灰质 耳状贝壳，在壳的边缘处，有一排突起的个小孔，这是鲍鱼呼吸和排泄的通道， 同时鲍鱼体内的触手也是通过这些小孔与外界接触并捕获食物的1 5 】。 1 2 鲍鱼的品种 举世公认的三大名鲍分别是：网鲍、吉品鲍和禾麻鲍。 ( 1 ) 网鲍 网鲍为深咖啡色，外形呈椭圆状，边较细，枕底起珠，底边广阔且平坦，尾部较尖， 肉质大而肥厚，用刀切后，截面有网状纹路，故名网鲍。中国和澳大利亚也产网鲍，外 形与日本所产的较为相似，但枕边珠形不规则，且澳洲网鲍要浸水多日才发得起来，口 感较韧，有“木”感。日本千叶县出产的网鲍原来最为有名，但由于近年的海水污染， 现在则以日本清森县所产的质量最佳。 ( 2 ) 吉品鲍 1 吉品 所产的为 体形小于 能够隆起 别它的最佳标志。 除了上述三大名鲍外，日常使用较多的还有南非干鲍、中东鲍、澳洲鲜鲍和“海 皇牌”、“阿一牌”罐头鲍。南非干鲍体形小于网鲍，味道也远不如网鲍，但却胜于鲜鲍， 价格适中，是酒楼中较常使用的一种鲍鱼。产于中东海域的中东鲍，体形和味道也略逊 于网鲍。澳洲鲜鲍经加工后，香滑味浓，价格便宜，也是很受欢迎的品种。 1 3 鲍鱼的产地 目前，全世界各海区已命名的鲍鱼有2 1 6 种，分布在很多国家和地区，主要产地有 中国、日本、澳大利亚、新西兰、南非、墨西哥、美国和欧洲、中东一带。其中在中国 沿海分布7 种。我国南方与北方鲍的代表分别为皱纹盘鲍与杂色鲍，其中以皱纹盘鲍最 为出名，并以山东沿海开发最早，史上称“登莱鳆鱼”【6 】。此外，由于海水的流动速度、 温度和水质对于鲍鱼的肉质、口味、生长速度有很大的影响，所以，即使是同一品种的 鲍鱼，出自不同的产地其质量也有不同。且售价悬殊很大。澳大利亚是世界最大的鲍鱼 出口国，每年有多达5 0 0 0 吨的鲜活鲍鱼销往世界各地，仅此一项，就给澳大利亚带来 了非常可观的收入。出自澳大利亚的青边鲍，唇边呈绿色，肉质细嫩，味感浓郁，颇受 中国食客的青睐。 1 4 鲍鱼的营养价值 鲍鱼营养丰富，每1 0 0g 干品中含蛋白质6 4g ，脂肪2 g ，糖类3g ，同时还富含 多种生理活性物质如e p a 、d h a 、牛磺酸、超氧化物歧化酶等，对维持机体酸碱平 衡、神经肌肉兴奋方面具有重要作用的金属元素( c a 2 + 、m 9 2 + 等) 的含量也较丰富【7 8 】。 研究发现，鲍鱼肌肉酶解物可以显著提高小鼠机体运动耐力、应激能力和免疫功能， 2 福建农林大学硕士学位论文 鲍鱼罐头加工天键技术及传热数学模型的研究 同时对学习和记忆有明显增强作用【9 ，1 0 】。鲍鱼肌肉的水提取上清液有很明显的抗凝血 作用，对增强家兔纤维蛋白溶解活性有非常显著的作用，这为鲍鱼活血作用提供了佐 证【1 l 】。还有人体所需的钙、磷、铁等矿物质和多种维生素。 一般鱼贝类肌肉中的胶原蛋白低于总蛋白含量的4 【l2 1 ，而冬季鲍鱼中胶原蛋白 占总蛋白含量高达3 0 , - - - 5 0 ”】，远高于一般鱼贝类。研究发现表明，胶原蛋白含有 多种生物活性肽，具有很好的生理功能，如抗氧化、将血压、预防关节炎、保护胃粘 膜和抗溃疡、促进皮肤胶原代谢等 1 4 , 1 5 , 16 】。此外，肌肉高含量的胶原蛋白对鲍鱼的质 地也有较大影响。据报道，夏季鲍鱼质地之所以比冬季柔软，是因为夏季鲍鱼中胶原 蛋白含量比较低的缘故【1 7 1 。对鲍鱼的热处理可以发现，鲍鱼的硬度随着胶原蛋白的 流失而逐渐下降，两者呈线性关系( r = o 8 2 ) i s 】。 随着生物多糖活性研究的发展，研究者发现从鲍鱼肉中提取的水溶性多糖一鲍鱼 多糖( a b a l o n ep o l y s a c c h a r i d e ，a p ) 具有明显的抗肿瘤活性，增强机体免疫能力的作用。 而且a p 对化疗药物环磷酰胺具有不错的增效减毒作用【1 9 2 0 1 。有实验表明，a p 能明 显抑制裸鼠移植入人鼻咽癌的生长、诱导肿瘤细胞凋亡和坏死，未出现毒副作用【2 1 1 。 研究发现a p 主要含有半乳糖、葡萄糖、甘露糖和少量的木糖、岩藻糖和半乳糖醛酸， 它们的摩尔百分比为半乳糖1 8 0 0 、葡萄糖6 0 2 0 、甘露糖7 7 4 、岩藻糖3 0 8 、 木糖0 9 1 、半乳糖醛酸0 5 8 f 2 2 1 。殷红玲等选用木瓜蛋白酶酶解鲍鱼肉来提取多糖， 在最佳反应条件下，a p 得率高达1 9 6 0 【2 3 】。 此外，早在本草纲目就有记载鲍鱼性平，味甘，咸，有明目补虚、清热滋阴、 养血益胃、补肝肾的作用，故有“明耳鱼”之称【2 4 1 。药典中记载鲍壳是著名的中 药材一石决明，有平肝潜阳、除热明目之功效，可以治疗头痛眩晕，目赤翳障，视物 昏花，青盲雀目等症【2 5 】。 总之，鲍鱼不仅是一种美味的海味珍品，还具有很高的营养和药用价值，市场推 广前景广阔。 1 5 鲍鱼的加工利用现状 鲍鱼的繁殖期是它们的最佳捕捞季节，此时的鲍鱼肉足肥厚，性腺发达，最为肥 美，故有“七月流霞鲍鱼肥”之说。当鲍鱼捕捞上来后，渔民们很难将其全部以新鲜 的形式供应市场，因此鲍鱼一般分为鲜活、冷冻、干鲍、罐头四种产品【2 6 1 。 ( 1 ) 鲜活鲍鱼 持鲜活鲍鱼的风味，因此成为欧美、澳洲等国鲍鱼的主要加工和销售方式。一般加工 工艺为：鲜活鲍鱼采肉、清洗、定型、调味、装罐、杀菌。还有运用超高压技术处理 鲜活鲍鱼达到灭菌鲜食的效果，处理条件为6 0 0m p a 、2 0m i n t 3 0 】。近几年，我国鲍鱼 罐头加工业有所发展，但工业化水平并不发达，如鲍鱼黑色黏液的去除以及高温杀菌 后存在的失水率高、质地变硬，口感不佳，肉质变黑等问题并未得到很好的解决，限 制了我省乃至我国鲍鱼加工业的竞争和发展，是目前亟待解决的问题，也是本论文的 立足点。 此外，由于鲍鱼很好的食用和药用价值，其深加工技术也开始发展起来，提高了 鲍鱼的综合利用水平。总的来说，国内鲍鱼深加工产品主要有以下两种：一是鲍鱼功 能成分提取物、酶解物。市场上主要有鲍肽素【3 l 】，鲍鱼活烈3 2 1 ，鲍鱼多糖f 3 3 】，鲍鱼 海宝养生胶囊【3 6 】，鲍鱼营养液等【3 7 1 。这类产品突出鲍鱼 费群体得需要，具有一定优势。但问题是消费者很难分辨 4 祸建农林大学硕士学位论文鲍鱼罐头加t ：关键技术及传热数学模型的研究 其中鲍鱼的含量有多少，很难得到消费者的信赖，因此以它作为鲍鱼的主流加工产品 是值得商榷的。二是鲍鱼酶解型、发酵型风味产品。上市产品主要有鲍鱼酱油【3 8 1 ， 鲍鱼酱【3 9 】，鲍鱼香精4 0 4 1 1 ，鲍鱼调味汁 4 2 , 4 3 。这类产品以鲍鱼风味为主，附加值不高， 并且也失去了鲍鱼作为食品的特性，基本上只作为鲍鱼加工中的辅助工艺，很难成为 鲍鱼加工的主流工艺。 2 我国水产罐头发展概况及优势 2 1 我国水产罐头发展概况 水产原料经分选、修整、烹调或不经烹调、装罐、排气、封罐、杀菌、冷却，就可 制成具有一定真空度的水产罐头食品，可以在常温下保存。在现代运输业高度发达、运 输时间大为缩短的今天，这种加工方式是水产加工业发展的重要选择之一【矧。我国的 水产罐头的生产开始于清代末年，早期只生产鱼类、贝类罐头，这些水产罐头厂主要分 布在天津、青岛、烟台、舟山、上海等地。但由于加工设备都是靠进口，产品成本很高， 而人民大众的购买力较低，因而无法大量生产。直到新中国成立后，水产罐头生产才有 了真正的起步。2 0 世纪5 0 6 0 年代，有了罐装、瓶装、塑料软罐装等加工设备，水产 罐头的品种也随之增加；8 0 年代改革开放后，水产罐头的生产进入了一个新的发展阶 段，产品远销国外。步入2 1 世纪的今天，整个罐头产业迎来了新的发展机遇，但生产 发展却相对缓慢，产值产量徘徊不前。特别是鲍鱼这样的珍稀海产品的罐头，在国内更 是一罐难求。 2 2 国内水产罐头生产的优势 2 2 1 资源优势 我国具有较丰富的海淡水养殖资源及充裕的劳动力。近几年，我国水产养殖业持续 较快发展，渔业发展较快。2 0 0 4 年1 , - , 6 月份，水产品产量达到1 8 5 9 万吨，比去年同期 增长3 8 5 ，其中海水养殖产量达到4 5 9 万吨，增长6 5 4 ；淡水养殖产量达到7 4 2 万 吨，增长7 8 4 ；海洋捕捞5 8 1 万吨，淡水捕捞7 8 万吨，使水产罐头生产拥有丰富的 原料资源【3 2 1 。此外，由于国内水产罐头的生产目前主要还是以集约化生产、密集型加 工为主，因而，低廉的劳动力成本也将是我国水产罐头生产的优势条件。 2 2 2 生产发展空间大 由于全球经济快速发展，人们生活水平不断提高，生活节奏也逐渐加快。在饮食方 5 罐。可以 2 2 3 2 0 0 1 年，我国制定的全国食品工业“十五”发展规划把水产加工业确定为食 品工业发展的重点，水产罐头的生产日益受到国家和各级地方政府的重视，生产力度不 断加大。近年来，水产罐头生产的基础行业一食品加工和包装机械滞后的状况有所改变， 为进一步推进水产品的开发提供了更为强劲的支持。 2 2 4 出口市场初步形成 经过多年的发展，我国水产罐头的出口市场有了较大的发展，已形成以美国、日本、 欧盟、韩国以及我国香港、澳门等国家和地区为主的出口市场。 2 2 5 国内鲍鱼罐头行业的空缺 国外鲍鱼罐头市场较为成熟，而国内市场则存在着较大的空白。近几年，随着经济 社会的发展，人们对高品质食品的需求不断增加，鲍鱼则凭借其浓厚的传统文化背景、 独特的风味口感和较高的营养价值，越来越受到青睐。需求量的增加带动了鲍鱼养殖业 的飞速发展，到2 0 0 4 年，鲍鱼年产量已经达到7 1 2 0 吨，产值3 0 余亿元【蛔，又如在新 加坡上市的全球最大鲍鱼养殖集团欧圣集团，其养殖基地就在福建省漳州市，而鲍鱼的 , n - r 技术则与目前的养殖水平极不适应。我国鲍鱼罐头工业化水平不发达，存在大量未 解决的问题，限制了我省乃至我国鲍鱼加工业的竞争和发展，而随着人们生活水平的提 高，鲍鱼罐头这种高档、美味、营养又便捷的食品将会越来越受到人们的喜爱，因此， 发展鲍鱼罐头产业是一种值得尝试的提升鲍鱼养殖业经济效益的途径，有着很大的发展 前景。此外，良好的政策环境和低廉的劳动力成本也将成为我国鲍鱼罐头行业发展的优 势条件。 3 水产罐头变色的原因及防止措旅 水产罐头在加工过程中经常出现变色现象，这不仅影响了外观，也使得风味与营养 成分随之发生了变化。 6 福建农林人学硕十学位论文鲍鱼罐头加工火键技术及传热数学模型的研究 3 1 水产罐头黑变原因及防止措施 3 1 1 黑变原因 硫蛋白含量高的水产在加热高温杀菌过程中容易发生硫化变色现象，经常出现硫化 变色的水产品有贝类、虾、蟹、金枪鱼等f 4 7 1 。变黑是由于水产中含有的硫化氢与罐壁 金属相互作用，生成棕至黑色的硫化斑点，污染内容物，使其变黑。硫化变色一般发生 在水产罐头杀菌和冷却过程中。水产在高温杀菌时，罐内项隙部位上的锡和外露刚基偶 合在一起并出现偶合电流，但这种现象只有在装有盐或其他电介质的情况下才会出现， 发生的电极反应如下： 阳极：f e _ f e 2 + + 2 e ，s n _ s n 2 + + 2 e 阴极：i 10 2 + 2 e + h 2 0 - - - ，2 0 h 二 硫蛋白含量较高的水产在加热时产生硫化氢，其作用机理根据资料分析知划4 引， 生物体中天然酶含有的吡哆醛和多价金属离子有催化a 含硫氨基酸放出挥发性硫化物 的作用。例如半胱氨酸在吡哆醛及f e 3 + 作用下产生丙酮酸、氨和硫化氢，其反应式为： 吡哆醛 h s - c h 2 c h - c o o h c h 3 c o c 0 0 h + n h 3 + h 2 s t 1f e 3 + 、h 2 0 n h 2 h 2 s _ h s + r 在碱性条件下：h s _ s 2 + 旷 变黑反应： s n 2 + + s 2 - - - - s n s ( 棕色硫化斑) f e 2 + + s 2 - - - * f e s ( 黑色沉淀物) 黑色物质是由f e s 和氢氧化铁组成，它们的组成随h 2 s 的形成量和氧的残余量而 改变： f e 2 + + 2 0 h 。- - , , f e ( o h ) 2 - - * f e ( o h ) f e ( o h ) 3 - - , f e ( o h ) 3 黑色沉积物红色沉积物 一般在低真空中形成的是红色正铁沉积物，在高真空中则形成黑色亚铁沉积物【4 9 1 。 此外，酶促反应也是水产罐头变黑的原因之一，这是因为酚氧化酶在分子态氧存在的情 况下氧化酚类物质而生产醌，醌再自动氧化，最终生产黑色素。以酪氨酸为基质，在含 3 2 水产罐头青变原因及防止措施 3 2 1 青变原因 一些水产在经过较长时间的存放后易发生青斑，特别是在原料不新鲜和洗涤除血不 充分时更易发生，如蟹肉。关于蟹肉产生青斑的原因，目前普遍认为1 5 2 1 是蟹肉中的含 铜血色素血蓝蛋白引起的。一方面，血蓝蛋白与铜和硫结合引起青变，这种青变物质为 血蓝蛋白的硫衍生物，是硫和铜结合形成的一种稳定的复合物。另一方面，蟹肉中有酪 氨酸酶，血蓝蛋白也具有酚酶作用，能氧化酚类物质。经酶催化使酚氧化变色的初级状 态是一种无色物质，这种物质在杀菌和贮藏过程中，可通过非酶途径，继续发展为黑素 类化合物而引起色变。除了上述两个原因外，蟹肉中含有缩二脲和铜两种成分，它们可 通过缩二脲反应产生青色。 3 2 2 防止措施 ( 1 ) 选用新鲜原料，以减少易发生青变的水产中酚和铜的含量，达到抑制发生青斑 8 福建农林大学硕十学位论文鲍m 罐头加l ：关键技术及传热数学模_ i 空! 的研究 的目的。 ( 2 ) 充分洗涤血液，因为某些水产血液中含有的血蓝蛋白、酚化物、缩二脲和铜等 物质会造成青斑。 ( 3 ) 适度蒸煮以破坏氧化酶。 ( 4 ) 煮后立即没入稀有机酸液中，可防止酚氧化和缩二脲反应引起的青斑。 ( 5 ) 加入e d t a 螫台剂来螫合水产中的c u 和f e 5 3 1 。 4 本论文研究的目的和意义 鲍鱼作为一种海味珍品，其食用价值和药用价值已得到广泛认可。鲍鱼营养丰富， 不但含有大量胶原蛋白及人体所需要的多种维生素、矿物质，而且从鲍鱼中提取的多糖 具有明显地抑制体内肿瘤细胞生长、提高机体抗氧化能力的作用。然而鲜鲍由于其较高 的保鲜贮运要求，从而限制了其销售规模。鲍鱼罐头产品则以其食用方便、营养价值高、 口感好以及价格适中而畅销海内外。但是鲍鱼罐头存在黑色粘液去除及经过了高温杀菌 后失水率高、质地硬，口感不佳，肉质变黑等问题，限制了我省乃至我国鲍鱼加工业的 竞争和发展，本课题主要针对以上关键技术问题展开研究，最终得出鲍鱼罐头的最佳加 工工艺，并通过鲍鱼罐头杀菌过程的传热数学模型的研究，建立汤汁温度和鲍鱼冷点温 度之间的关系，通过汤汁的温度就可以正确的预测鲍鱼冷点的温度，从而使鲍鱼罐头杀 菌工艺的制定更加科学，工艺更加优化。通过本项目的实施，将在鲍鱼加工乃至其他水 产品加工的共性关键技术、工艺、高附加值产品开发等方面实现重大突破，在行业和产 业发展中具有强大的示范带动作用。鲍鱼罐头的工业化生产将极大提高我省鲍鱼乃至其 他海珍品的加工水平，有利于提高渔民的经济收入，并取得显著的经济效益和社会效益。 5 本论文的主要研究内容 5 1 鲍鱼表面黑色黏液去除方法的研究； 5 2 抑制鲍鱼n - r 过程中色变的研究； 5 3 鲍鱼罐头杀菌过程的传热数学模型的研究； 5 4 鲍鱼罐头最佳杀菌工艺的研究。 9 福建农林大学硕士学位论文鲍鱼罐头加工关键技术及传热数学模型的研究 第二章去除鲍鱼黑色黏液及防止鲍鱼罐头色变的研究 1 前言 鲍鱼黑色黏液是一种蛋白质物质，紧密的吸附在鲍鱼的外表面，极难去除，而黑色 黏液的去除又极大影响了成品鲍鱼罐头的感官品质。传统的去除方法是在去完壳脏后的 鲍鱼表面涂抹少量的盐，再用软毛刷将黑色黏液轻轻刷去【5 4 1 ，此法一方面需要耗费大 量的人力，增加了鲍鱼罐头工业生产的成本，另一方面也限制了鲍鱼罐头的产量，使其 难以应用于工业化生产。另一种方法以鲍鱼外表的黑色黏液是一种蛋白酶物质为依据， 采用蛋白酶来将其水解，该方法虽然节约了成本且提高了生产效率，但经酶水解的鲍鱼 容易出现水解不均匀，过度水解导致鲍鱼本身的蛋白质损耗，影响成品得率，且水解后 鲍鱼表面发粘、有异味，严重影响了鲍鱼罐头的感官品质。 综合考虑，本研究将鲍鱼置于一定温度的盐水中，通过搅拌去除其表面黑色黏液。 本试验以料液比、盐水浓度、搅拌时间和搅拌温度等为处理参数，对搅拌法去除鲍鱼表 面黑色黏液的工艺进行优化选择，获取最佳的去除表面黑色黏液的效果。 另外，鲍鱼罐头在加工过程中出现的色变现象也是制约其工业化生产的重要因素之 一。由于鲍鱼富含氨基酸和蛋白质，高温条件下，其中的硫蛋白分解生成硫化氢与罐壁 金属相互作用产生硫的金属氧化物污染鲍肉而使鲍肉色变。另外，鲍肉及溶液中的金属 离子，特别是那些具有合适的氧化还原电位的二价或多价的过渡金属( 例如铜、铁、锰、 镍等) 迅速提高了鲍肉色变的氧化速度，且随着温度升高氧化速度加快。这些色变现象 严重影响了鲍鱼罐头的感官品质，制约其工业化生产。在实际操作中我们可以从以下几 个方面来减少色变现象：( 1 ) 采用新鲜的原料；( 2 ) 宰杀后充分洗净鲍鱼的血液；( 3 ) 尽量避免与铜、铁等金属的接触；( 4 ) 采用搅拌的方法进行预煮也可以减少鲍鱼色变； ( 5 ) 适当降低杀菌