改善冷冻调理虾仁保水性研究.doc

1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.左墨聋.日删舢年,脚妇。 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:盔亟壹 导师签名: 日期:口,2广3摘要 论文题目:改善冷冻调理虾仁保水性的研究 学科、专业:工学、食品科学 硕士研究生姓名:李凤舞 指导教师:许学勤副教授 本研究以冷冻虾仁为原料,以提高冷冻调理虾仁的保水品质为目标,主要围绕无磷 保水剂的开发、原料解冻方法、浸渍条件、调味处理时间以及冷冻方法等方面进行研究。 .首先,以感官评定、质构和保水性能为指标,对提高水产品保水性和凝胶强度较好 的食盐、碳酸钠、碳酸氢钠、柠檬酸、抗坏血酸、柠檬酸三钠、葡萄糖酸钙等 物质进行了试验比较,结果发现食盐、碳酸氢钠和柠檬酸三钠的保水效果较好。进而通 过正交试验确定最优配方为食盐:碳酸氢钠:柠檬酸三钠为:。使用该保水剂 处理得到的冷冻蛭仁其浸渍增重率为.%;解冻失重率为.%;加热失重率为 .%;净增重率为.%。得到的冷冻调理虾仁,其浸渍增重率为;%;解冻失 重率为.%;加热失重率为.%;净增重率为.%。通过与含磷保水剂的比较 可知,该无磷保水剂具有明显的优势。 其次考察了静置解冻、。静置解冻、室温静置解冻和流水解冻四种解冻 方法对虾仁品质的影响。结果发现虾仁在上述种解冻方法下解冻时间逐渐缩短,虾肉 中水分含量逐渐减少,解冻出来的虾仁原料在硬度上无差异,但较低的解冻温度和较快 的解冻速度都有利于虾仁保持最佳的弹性。而对于加工冷冻调理虾仁,.和. 均能使虾仁获得最佳的保水品质。从质构方面来看,.和流水解冻能获得最佳质构, 综合考虑得出.为最佳解冻条件。 最后对影响冷冻调理虾仁品质的其他因素进行了研究。结果得出在.下浸渍 得到的虾仁其解冻失重率较低,而室温浸渍,然后.。浸渍得到的虾仁则具有 较高的增重率和较低的加热失重率。调味时间控制在.,可以将产品的解冻失重率 和加热失重率降至最低。对于冷冻调理虾仁的冻结,当虾仁中心温度通过.的时间 为.时,虾仁的品质无明显差异。 关键词:虾仁;无磷保水剂;调理食品;质构品质 4, ., ,. , , ,.: : :. .%, .%, .%, .%. ,.%, .%, .%, .%. ? .?. , ,. , ?.。.,? .,. 一. ,.:; ;5目录目录?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?. .?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?. 展现状一 其发展前景?. 发中存在的主要问题及解决途径?. .立题目的及意义? .主要研究内容?。?. 材料与方法? .材料与仪器?:. .原料?.:。:?. .试剂?.:. .仪器.实验方法 .冷冻调理虾仁制备工艺流程?。: .无磷保水剂的选择及确定? .浸渍条件对虾仁品质的影响 .调味处理时间的确定 .原料解冻方法对解冻后原料和产品品质的影响? .冷冻方法对产品品质的影响.: .无磷保水剂与含磷保水剂的效果比较.测定方法. .保水性能指标 .质构测定.感官评定? .原料基本成分分析一 .挥发性盐基氮的测定.磷含量的测定?. 结果与讨论? .虾仁原料成分分析.无磷保水剂的选择及确定.食盐、碳酸氢钠、柠檬酸三钠单因素保水效果. .正交试验?. .浸渍条件对虾仁品质的影响?6目录 . .。下浸渍时间对虾仁保水性的影响及不同浸渍条件保水性比较? . 。下浸渍时间对虾仁质构和感官品质的影响及不同浸渍条件品质比较? .调味处理时间对虾仁持水品质的影响 .原料解冻方法对虾仁品质的影响.原料解冻方法对解冻后虾仁品质的影响. .原料解冻方法对冷冻调理虾仁产品品质的影响. .冷冻方法对虾仁品质的影响? .冷冻方法对冷冻调理虾仁解冻失重率和加热失重率的影响?:. .冷冻方法对冷冻调理虾仁产品质构的影响?. .无磷保水剂与含磷保水剂的效果比较.无磷保水剂与含磷保水剂在保水性上的效果比较 .无磷保水剂与含磷保水剂在感官质构上的差异. 主要结论?. 问题与展望?.?。 致谢?. 参考文献?. 附录:钼酸铵分光光度法测磷标准曲线. 附录: 作者在攻读硕士学位期间发表的论文及专利申请?:?7引言 .河虾简介 引言 河虾,又称青虾,学名同本沼虾 【,属节肢动物门, 甲壳纲,十足目,长臂虾科,沼虾属,是我国淡水水域中分布广、产量较大、经济价 值和营养价值较高的一种虾,是重要的水产出口创汇产品。河虾在我国淡水水域中分布 极广,广泛生活于淡水湖、河、池、沼中,并以河北白洋淀、江苏太湖、山东微山湖 出产的河虾最为有名【】。年我国内陆河虾养殖量达至.力.吨,仅次于南美白对虾, 在虾类中其产量居于第二位。河虾是一种高蛋白低脂肪食品,富含人体必需氨基酸和钙、 铁、锌、硒等微量元素,具有很高的营养价值【。 目前,河虾主要以鲜活销售为主,加工的数量很少,而加工品中主要以冷冻产品】 为主。市场上所见的冷冻虾产品主要为冻虾【,、冻虾仁【,】、冻炸虾【,、单冻 煮虾【等。不仅产品的形式单一,而且加工的数量不大,远远不能满足现代消费者的 需求,大大制约了河虾产业的进一步发展。因而必须加大力度去探索新的加工技术和新 的加工工艺。 .冷冻虾仁加工发展现状 虾仁是指选用活虾为原料,用清水洗净虾体,去掉虾头、虾尾和虾壳后所剩的纯虾 肉【引。由于虾肉水分含量高,营养丰富,适宜腐败微生物的生长繁殖,在常温下放置, 虾体很快变黑,腐败变质,因此虾仁一般作为冷冻产品在.以下贮藏,运输和销售 ,。其产品包括冷冻生虾仁和冷冻熟虾仁。虾仁在冷冻贮藏过程中由于虾肉蛋白质 易发生变性,随着贮藏时间的增加,虾仁持水品质降低,当解冻和加热时汁液流失增多, 产生失重现象,且肉质变硬,易碎,感变粗糙,外观色泽变暗,从而使品质下斟】。 低温能抑制酶和微生物的作用,国际冷冻协会建议:为防止微生物繁殖,必须在一以 下贮藏,为防止酶及物理变化,必须低于。因此,控制冷冻虾仁加工过程中的关 键控制点,防止微生物污染,即可确保冷冻虾仁产品中微生物含量保持在较低水平【引。 低温因抑制了细菌的繁殖,使虾肉蛋白质不致于很快分解?,微生物和酶的作用在低 温条件下被极大的削弱。因此,减少冷冻虾仁在解冻和加热过程中的汁液流失量,提高 虾仁解冻后的质构品质就成为冷冻虾仁加工中的关键部分,而这一些又都与虾仁的保水 品质密切相关。 磷酸盐是目前世界各国应用最广泛的食品添加剂之一,它广泛应用于肉品加工的各 个领域,对肉品品质的改良起着重要的作用【,】。在速冻食品冻结过程中,由于冰晶 变大,致使冰晶在肉中对组织产生挤压使细胞破裂,组织结构破坏。此外,由于细胞内 脱水溶液浓度增加,细胞内的胶质成为不稳定状态,原有保水能力的蛋白质等营养成分 凝固变性,造成冻肉类食品的风味与营养损失,并且造成肉质持水能力下降,食用时有 渣感,变色变味等引。当在肉中加入磷酸盐时,则能提高肌肉的持水能力,使制品在8江南大学硕学位论文 加工和烹调过程中仍能保持其天然水分、减少营养成分损失,保存了制品的嫩度,提高 成品得率弘中州。 为了改善冷冻虾仁的持水品质,国内外对磷酸盐提高虾仁保水性方面进行了大量研 究。如: .使用.%的聚磷酸钠和.%拘氯化钠混合盐溶液浸渍 虾仁,在下浸渍处理,固液比约为:。结果发现,虾仁由原来的.增加到 .,浸渍增重.%,下煮铝,重量变为.,加热失重.%。而使 用.%的三聚磷酸钠、.%的氯化钠和.%的氯化钙混合盐溶液浸渍处理虾仁,浸 渍温度 ,处理,固液比约为:。虾仁浸渍后由.增加到.,浸渍增重 %,下煮常,重量变为.,加热失重率为.%。周婉君怛圳研究了食盐、 焦磷酸钠和三聚磷酸钠复配对冷冻虾仁持水性能的影响。确定了这三种盐的最佳配比为 :焦磷酸钠:三聚磷酸钠:.:.。在浸渍液浓度为.%,浸渍处理下, 虾仁的持水性可提高.%。 】考察了食盐和磷酸盐复配对冷冻 虾仁的影响,得出食盐和磷酸盐在水产品中应用具有很好的协同作用,起到提高持水力 和产品感官质量的作用。 相比含磷保水剂,虾仁用无磷保水剂的开发则显得十分有限。如: .】使用碳酸氢钠和食盐来改善虾仁持水性。结果表明虾仁在 条件下,经 碳酸氢钠%、氯化钠%混合盐溶液浸渍处理小时后,可提高产量。对于未经 预煮的虾仁,可减少冷冻损失.?./新鲜虾仁,而对于经预煮处理的虾仁则为 .卜一./新鲜虾仁,并且该混合盐还可以减少虾仁在冷冻过程中质构的变化。冯 慧【】利用海藻胶裂解物来提高虾仁的持水能力,结果显示虾仁经.%海藻胶裂解物浸 泡,虾仁增重达 .%左右。海藻胶裂解物处理得到的虾仁经冻藏天后,仍能够有 效的保持浸泡增重效果,防止解冻损失过大,提高了产品出品率。 .冷冻调理虾仁及其发展前景 冷冻调理食品是指以农产、畜禽、水产品等为主要原料,经前处理及配制加工后, 采用速冻工艺冻结,并在冻结状态下产品中心温度在.以下贮存、运输和销售的 包装食品【】。冷冻调理虾仁即以虾仁为主要原料加工出来的冷冻调理食品。 近年来,随着渔业养殖技术的不断进步,我国水产品产量急剧上升,鱼虾就成为其 中的两大主要板块。若以鲜食作为消费的主流,必将影响产品的流通范围,限制水产品 的发展力度。因此,将其成冷冻小包装食品就成为现代食品加工企业普遍采用的方 式之一。世纪消费者对食品的要求是天然、营养、安全和方便。然而,食品加工要同 时满足这四方面的要求却并不容易,冷冻虾仁虽然具有天然、营养、安全的特性,但熟 制前虾仁需要经过调味腌制处理,加工时间较长,无法满足消费者对食品方便性的需求, 而冷冻调理虾仁则恰好体现了这四种特点的结合。冷冻调理食品的出现,不仅可以缓解 家务的琐碎,而且还能节约时间享用美食。其作为一种新兴方便食品,在国内外市场上 很受欢迎。 如冷冻调理食品业发展较快的有西欧、美国、日本等。其中同本是亚洲地 区冷冻食品销量最大的国家,冷冻调理食品的消费占全部冷冻食品消费的%以上,且 9引言 有逐年递增的趋势,发展势态强劲引。其主要目标顾客群是不断扩大的白领阶层和中 产阶级,他们的生活节奏较快又具有一定的消费能力圳。纵观冷冻调理食品的优越性, 冷冻调理食品集中体现了当今世界食品的发展趋势曲。 河虾作为我国重要的淡水虾类,其产量巨大。然而河虾的消费是以鲜食为主,加工 比例小,且主要是冷冻鲜虾仁,产品形式单一,严重影响了河虾产业的发展。而通过向 虾仁中加入调味料,并经过一定时间的低温放置处理,使虾仁具有基本的风味,避免了 虾仁不入昧以及入味不充分的问题,同时也减少了消费者对虾仁熟自;的处理步骤,满 足了消费者对食品天然、营养、安全、方便的需求。水产品具有丰富的营养,虾类水产 更是以高蛋白低脂肪著称。整体而言,近年来随着人们对饮食营养的关注,使水产制品 越来越受到消费者的青睐。而冷冻调理虾仁所具有营养、可口、方便的特点,更是迎合 了市场的需要,符合现代人的消费习惯。因此,开发冷冻调理虾仁将具有广阔的市场前 景。 ?.冷冻调理虾仁开发中存在的主要问题及解决途径 冷冻调理虾仁是以冷冻虾仁为原料,经过解冻、保水剂浸渍、漂洗、调味处理、冻 结、低温保藏等过程加工而成。其产品在低温条件下流通和销售。然而由于虾仁在原料 解冻、浸渍处理、调味处理和冻结等过程中都会发生不同程度的蛋白质变性,导致肌肉 持水能力下降,以及保水剂在改善虾仁保水能力方面表现不佳,加工后产品在流通和销 售过程中温度波动等原因,致使冷冻调理虾仁产品在解冻后汁液流失较大、外观色泽较 暗、质地松软、弹性不佳。产品煮制后虾仁发生严重收缩、质地变硬、肉易碎、口感变 粗糙等,产品的综合品质下降。而产品的滋味、质地、多汁性和气味等是消费者选择时 的重要衡量指标,也决定着肉的烹调和加工产品的最终感官质量,驯。而肌肉保水性 能的高低直接关系到肉制品的质地、嫩度、切片性、弹性、口感、出品率等质量指标和 经济指标。因此,提高产品的保水性能就成为改善产品综合品质的关键。 肌肉保水性又称系水力或持水力,是指当肌肉受到外力作用时,保持原有水 分与添加水分的能力。它与失水率有一定的相关性,失水率表现为在外力作用下从肌肉 蛋白质系统释放出的液体量或经一定时间所失去的水分占失水前肉重的百分数。肌肉保 水性能越强,表示失水率越低,肉质越好。参与保水性变化的主要是游离水。游离水的 保持同蛋白质的空间结构、静电荷量等有密切关系。当蛋白质呈网络状输送结构时,则 可以包容更多水分:而静电荷量有两方面影响,一方面,静电荷的存在吸引水分子向其 聚集;另一方面,它使蛋白质分子间产生静电斥力,较高的静电荷产生较大的排斥力, 导致蛋白质结构松弛,提高持水力。蛋白质分子降解也造成持水力的上升,原有蛋白质 变成小分子,氨基酸使渗透压升高,增强持水力【引。 因此,可以从两方面着手来改善冷冻调理虾仁的保水品质。一方面是通过减少加工 过程中蛋白质变性的程度。这是由于蛋白质发生变性后原有的空间结构会发生改变,其 保持水分稳定的能力下降【 。而通过对加工过程中的条件进行控制,减少蛋白质变性 的程度,则可以达到使更多的蛋白质参与虾仁保水。其过程主要包括原料解冻、浸渍处10江南大学硕士学何论文 理、调味处理和冻结处理等。而冷冻调理虾仁产品在流通和销售过程中则主要受运输条 件和销售条件的影响,不在本实验的考虑范围之内。另一方面是通过增大虾仁蛋白质分 子间的静电斥力,使蛋白质结构变得松弛,空间增大,容纳水分的能力增强。其次是通 过蛋白质分子降解,如肌动球蛋白解离成肌球蛋白和肌动蛋白,而肌球蛋白对肉持水能 力的提高具有决定性作用【,因此,增大蛋白质分子之间的静电斥力,解离肌动球蛋 白将使得冷冻调理虾仁产品的保水品质得到提高。而该过程主要是通过使用保水剂来完 成。 磷酸盐因其优良的保水品质而在水产制品和肉制品中得到广泛应用。其作用机理如 下: 提高肉的值。磷酸盐呈碱性,可使肉的向碱性偏移,远离蛋自质等电点, 从而提高肉的保水性。 螯合肉中的金属离子。加入磷酸盐后,原来与肌肉中结构蛋白结合的、 可被磷酸盐螯合,蛋白质释放出羧基。由于羧基同性电荷相斥作用,使蛋白质结构 松驰,可吸收更多的水分。 增加肉的离子强度。结构蛋白中的肌球蛋白,尤其是溶解出肉体之外的肌球蛋 白对肉的保水性具有决定性意义。肌球蛋白从肌原纤维中溶解出来需要.以上的离子强 度:肌动球蛋白重新离解为肌球蛋白和肌动蛋白需要.以上的离子强度。生产中加入磷 酸盐,提供了较高的离子强度般在.以上?,从而提高了肉的保水性。 磷酸盐作为保水剂可显著提高产品的持水能力,但同时也存在缺陷。因为磷酸盐在 高浓度情况下.%.%,会产生肥皂味或苦味,在低于某个限度时如.%, 会在乳化产品中产生不愉快的后味。如果使用的磷酸盐达到最大允许量.%,就会 危害身体健康,降低人体对钙的吸收,导致机体钙磷失衡【。此外,由于各种原因, 在实际生产中冷冻虾仁原料的磷含量已经接近许可的最大限度,甚至某些鲜活虾的磷含 量就已经超过了最大限度。在这种情形下含磷保水剂的使用量受到极大限制,这无疑就 降低了含磷保水剂的保水效果。为了改善冷冻调理虾仁的保水性能,同时考虑含磷保水 剂的不安全因素,因此,我们急需寻找一种无磷保水剂以替代原有的含磷保水剂。 .立题目的及意义 随着社会、经济的发展,生活节奏的加快,人们对加工食品的要求也越来越高。在 此背景下水产调理食品便应运而生。调理食品作为一种新兴方便食品,它具有卫生、优 质、方便、多样、营养丰富等特点,在国内外市场上很受欢迎。冷冻虾仁作为虾的初级 加工品,其附加值低,而将冷冻虾仁加工成冷冻调理虾仁则不仅可以丰富冷冻虾仁品种, 增加民众的可选择性,而且可以满足人们因生活节奏加快而产生的需求。 冷冻调理虾仁作为一种新兴的冷冻肉制品,其面临的主要问题依然是解冻过程中汁 液流失,以及因汁液流失过大而导致的肉质变差等问题。因此提高产品保水性就成为冷 冻调理虾仁加工中的关键问题。针对冷冻调理虾仁加工中影响虾仁保水性和质地的因素 进行研究,以开发出一种安全且保水效果较好的无磷保水剂,优化冷冻虾仁原料的解冻 引言方法和产品冷冻方法,确定最佳浸渍温度和调味时间,从而获得保水效果较好的冷冻调理虾仁产品。也只有通过改善冷冻调理虾仁的保水性,冷冻调理虾仁产品的品质才会有质的提升。因此提高冷冻调理虾仁的保水性具有直接的经济效益和显著的社会效益。首先,河虾鲜食其经济价值相对较低,而将虾加工成冷冻虾仁其价值增加相对有限,产品单一,而通过将冷冻虾仁加工成冷冻调理虾仁,使其迎合大众的需求,其不仅可以提高我国淡水虾的加工率,显著提升产品的附加值,增加虾的加工销售渠道,而且还会给虾加工生产企业和养殖户带来直接的经济效益。其次,冷冻调理虾仁的研制丰富了调理食品的种类,满足了现代消费者口味多元化和方便快捷的需求,同时也可带动养殖、包装、运输等行业的发展,形成相应产业链,增加就业,具有显著的社会效益,在一定程度上解决我国冷冻虾仁产品开发单一,附加值低等问题。为河虾深加工开辟一条新的途径,促进产业发展。.主要研究内容无磷保水剂的研究通过单因素试验确定影响虾仁持水品质的主要盐类及适宜范围,通过正交试验并结合质构测定以及感官评定,确定最佳保水剂配方。影响冷冻调理虾仁品质的其他因素研究对原料进行基本营养成分分析;考察四种解冻方法对原料及冷冻调理虾仁产品品质的影响;对浸渍处理后的虾仁拌调味料,然后在。条件下放置一定时间,考察调味处理时间对产品保水品质的影响;比较不同浸渍条件下虾仁品质的差异,从而为不同的需求提供选择;考察.缓冻和。速冻两种冷冻速率下冷冻调理虾仁品质的差异,探索保水剂对不同冷冻速率下虾仁品质的影响。无磷保水剂和含磷保水剂的比较在相同条件下,使用本试验所得的无磷保水剂与市场上所销售的含磷保水剂处理虾仁,比较经不同保水剂处理后产品的综合品质,并考察产品中磷含量是否超标,综合比较无磷保水剂和含磷保水剂的优缺。江南人学硕士学位论文?.原料速冻淡水生虾仁 江苏戚伍水产发展股份有限公司尾/.试剂碳酸氢钠 分析纯 国药集团化学试剂有限公司二水合柠檬酸三钠 分析纯 国药集团化学试剂有限公司食盐 食用级 江苏省盐业集团有限责任公司味精 食用级 上海冠生园天厨调味品有限公司食用级绵白糖 杭州绿之宝食品有限公司柠檬酸 分析纯 国药集团化学试剂有限公司分析纯抗坏血酸 国药集团化学试剂有限公司碳酸钠 分析纯 国药集团化学试剂有限公司分析纯氯化钙 国药集团化学试剂有限公司葡萄糖酸钙. 分析纯 国药集团化学试剂有限公司硫酸 分析纯 国药集团化学试剂有限公司高氯酸 分析纯 国药集团化学试剂有限公司硝酸 分析纯 国药集团化学试剂有限公司钼酸铵 分析纯 中国医药集团上海化学试剂公司、一对苯二酚 分析纯 上海化学试剂采购供应站无水亚硫酸钠 分析纯 国药集团化学试剂有限公司磷酸二氢钾 分析纯 国药集团化学试剂有限公司无水乙醚 分析纯 国药集团化学试剂有限公司硫酸铜 分析纯 国药集团化学试剂有限公司硫酸钾 分析纯 国药集团化学试剂有限公司硼酸 分析纯 国药集团化学试剂有限公司氢氧化钠 分析纯 国药集团化学试剂有限公司碳酸钾 分析纯 国药集团化学试剂有限公司.仪器./冰箱 荣事达型电子天平 梅特勒.托利多仪器上海有限公司梅特勒.托利多仪器上海有限公司型精密电子分析天平.型电磁炉 广东美的生活电器制造有限公司公司.型物性测试仪江南大学硕十学位论文紫外可见分光光度计 上海天美科学仪器有限公司上海纤检仪器有限公司/消化炉电热恒温鼓风干燥箱 上海跃进医疗器械厂马弗炉 上海实验仪器厂.。.超低温保存箱.数字万用表 深圳市源恒通科技有限公司.实验方法.冷冻调理虾仁制备工艺流程冷冻调理虾仁制备工艺流程如图.所示。冷冻虾仁原料?解冻?浸渍?漂洗?拌料调味?包装?冷冻贮藏?成品图冷冻调理虾仁制备工艺流程图.冷冻虾仁原料经过解冻和保水剂浸渍处理后,采用自来水冲洗虾仁,以去除虾仁表面浸渍液。沥干后加入糖.%、味精.%,并与虾仁拌匀,对虾仁调味,然后在条件下放置一定时间,使各调味料成分充分渗透均匀。调味完毕的虾仁用自封袋包装后冻结,并于.条件下贮藏。工艺中虾仁原料解冻方法、浸渍处理条件、保水剂、拌料调味处理时间和冷冻方法是本实验需要研究的主要环节。实验中除特别指出外,虾仁原料的解冻方法均为流水解冻,浸渍条件均为:浸渍处理,前在室温条件下,每搅拌一次,后在.条件下,每半小时搅拌一次,固液比为:调味处理时间均为:虾仁冻结均采用.。.无磷保水剂的选择及确定按照图.的工艺流程对提高水产品保水性和凝胶强度效果较好的食盐【】、碳酸钠、碳酸氢钠】、柠檬酸【、抗坏血酸【】、柠檬酸三钠【、葡萄糖酸钙【等进行试验,以冷冻调理虾仁产品的保水性能和感官品质为依据,确定复配保水剂组成及各组份适宜的浓度范围。通过正交试验考察复配保水剂对冷冻虾仁不经调味处理保水性能、质构以及感官品质的影响,综合各因素得出最优配方。每个处理样的虾仁数量为只;实验重复两次。.浸渍条件对虾仁品质的影响使用正交试验得出的最佳保水剂在.下对虾仁进行浸渍处理,固液比为:,浸渍处理时间分别为、和,浸渍过程中每搅拌一次。浸渍处理后经过漂洗、调味等后续工作,然后直接放入.下进行冻结,得到冷冻调理虾仁。低温下贮藏一天后解冻,考察.下浸渍时间与产品的保水能力、产品煮制后质构、炒熟后感官之间的关系。同时与室温浸渍,然后。下浸渍所加工出来的冷冻调理虾仁进行比较,得出不同浸渍条件下产品的差异。材料与方法.调味处理时间的确定虾仁浸渍漂洗处理后,加入调味料,经拌匀,然后放置在.条件下,放置时间从到不等。放置一定时间之后,用自封袋包装,并在.下冻藏一天。一天后对冷冻调理虾仁产品进行解冻和煮制,测定虾仁的解冻失重率和加热失重率,通过显著性分析,得出最佳调味处理时间。.原料解冻方法对解冻后原料和产品品质的影响实验用原料为包冰率%.%的淡水虾仁,原料的解冻方法将直接影响解冻后原料和产品的品质【。实验考察了。静置解冻、.。静置解冻、室温静置解冻和流水解冻种解冻方法对虾仁品质的影响。取份冷冻虾仁原料各左右,使用自封袋包装后放置在上述种解冻条件下解冻,待虾仁表面冰晶融化,虾仁可以相互分离,并感觉不到虾仁内部的冰晶颗粒时,测定不同解冻方法下虾仁原料的含水率以及质构,比较不同解冻方法对解冻后虾仁原料品质的影响。同时考察经不同解冻方法得到的冷冻调理虾仁产品的质构和保水品质,从而确定最佳的原料解冻方法。实验重复两次。.冷冻方法对产品品质的影响冷冻速率影响着产品内部冰晶形成的大小和数量。一般而言,冻结速率越快形成的冰晶颗粒越小,数量越多,对产品的物理破坏就越少,得到的产品品质就越佳,。实验考察.缓冻和.速冻两种冷冻速率对冷冻调理虾仁品质的影响。按照工艺流程加工出来的调理虾仁使用自封袋包装后,分别放置在.和.两种冻结条件下冻结。自封袋中虾仁为单层平铺放置,热电偶测量端测定部位为虾仁第二腹节处,测定虾仁中心温度从。降低到.。所需的时间。待虾仁中心温度降低到.。时,将虾仁转移到冰箱冻藏间.放置一天。一天后解冻,测定两种冷冻方法下冷冻调理虾仁成品的解冻失重率和加热失重率,以及虾仁的质构差异。考察保水剂对不同冷冻方法下虾仁品质的影响。.无磷保水剂与含磷保水剂的效果比较选用市场上购买的一种含磷保水剂为对照,来考察本研究确定的无磷保水剂优弊。按照图.的工艺流程虾仁原料流水解冻;浸渍条件为:浸渍处理,其中前在室温条件下,每搅拌一次,后在.。条件下,每半小时搅拌一次,固液比均为:;拌料调味放置时间为;虾仁采用.。冻结。处理得到两种不同品质的冷冻调理虾仁,冷冻调理虾仁在.。下冻结并贮藏一天,一天后将其解冻,测定各保水指标并进行感官评定,比较两种保水剂各自的优缺。.测定方法.保水性能指标浸渍增重率江南人学硕十学位论文%浸渍增重率:.其中,一虾仁原料解冻后重量,即虾仁原料解冻后用棉布吸去虾仁表面水分后所得重量;一虾仁浸渍后重量,即虾仁原料解冻后经浸渍处理,并用棉布吸去虾仁表面水分后所得重量。解冻失重率解冻失重率由虾仁原料经解冻浸渍漂洗后,加调味料后的重量,冷冻调理虾仁再经自然解冻后的重量,根据下式计算得到:%解冻失重率:乙加热失重率加热失重率,由上述中的,及冷冻调理虾仁成品解冻后在沸水中煮制所剩的重量按下式计算:加热失重率:?一%。净增重率虾仁净增重率由上述中的及按下式计算:%净增重率:刀.质构测定采用.物性测试仪,使用/直径平底柱形探头,模拟人牙齿咀嚼食物,对试样进行次压缩,在质地多面剖析模式下测试,测试条件如下:测试前速率/,测试速率/,测试后速率/,压缩程度%,停留间隔时间,负重探头类型:.。虾仁测定条件为:待虾仁体表温度稳定至室内温度。左右时测定虾仁第二腹节处【,每组实验重复测定次,去除异常值后取平均。测定的指标为硬度、弹性和咀嚼性,其含义如下:硬度表现为人体的触觉一柔软或坚硬,指食品达到一定形变所需要的力,食品保持形状的内部结合力。弹性弹性表示物体在外力作用下发生形变,撤去外力后恢复原来状态的能力。咀嚼性咀嚼性是指将固体食品咀嚼到可吞咽时需做的功的大小。其与硬度、内聚性和弹性有关,在数值上等于硬度、内聚性和弹性三者的乘积【】。.感官评定产品感官质量采用十分法评定。即由名感官评定人员品尝,对产品外观色泽、质地和风味三方面进行评定,评定结果以分数表示,评定标准如下【】。外观、色泽满分分虾体完整无散碎,体型饱满,色泽度好分;虾体较完整,略有皱缩,光泽度一般分;虾体有散碎,皱缩严重,光泽度差 分。?一?质地较均匀风味协调,鲜香适中分;风味较好,较协调分;风味一般,可以接受,略有异味分;风味一般,有异味,不可接受分。依据冷冻调理虾仁质量指标的比重程度,将产品外观色泽、质地、风味的权重分配为.、.、.。应用加权评分法对冷冻调理虾仁进行综合评定。.原料基本成分分析.水分的测定湿基.常压加热干燥法/.粗蛋白的测定凯氏定氮法/ .粗脂肪的测定.索氏抽提法/.灰分的测定高温灼烧法/ .挥发性盐基氮的测定.微量扩散法/.磷含量的测定采用钼酸铵比色法测定虾仁中的磷含量。该方法的作用机理是试样中的磷酸盐与酸性钼酸铵作用,生成淡黄色的磷钼酸盐,此盐可经还原呈蓝色,一般称为钼蓝,蓝色的深浅与磷酸盐含量成正比,因此,根据颜色的深浅进行比色测定。分别吸取磷标准使用液磷酸二氢钾、/.、.、.、.、.、.、.于比色管中,配成相当于磷含量为.、.、.、.、.、.、.的标准系列。再于各管中依次加入.酸性钼酸铵溶液摇匀,静置一分钟。加入亚硫酸钠溶液,对苯二酚溶液,摇匀。加水至刻度,混匀。静置后于处以水为空白测定吸光度。以磷含量对吸光度绘制标准曲线,得到的标准曲线见附录。称取虾仁湿样于消化管中,加入硫酸、高氯酸.硝酸消化液:,置于消化炉上。瓶中液体初为棕黑色,待溶液变为无色或微带黄色清亮液体时,即消化完全,将溶液放冷,加水赶酸。冷却后,转移至容量瓶中,用水多次洗涤凯氏烧瓶,洗液合并倒入容量瓶内,加水至刻度,混匀。此溶液为样品测定液。准确吸江南大学硕士学位论文取样品测定液于具塞试管中,按照测定标准系列的方法处理并测定样品。计算消化液中磷的含量。按下式计算虾仁中磷酸盐以计的浓度:塑兰鉴 式中:?虾仁中磷酸盐含量,单位为毫克每克/;?样品测定液中的磷含量,单位为微克;?样品的质量,单位为克。结果与讨论结果与讨论.虾仁原料成分分析虾仁原料包冰率为%.%,原料解冻后测定其主要成分,结果见表.。由表.可知,淡水虾仁属高蛋白低脂肪产品,其基本营养成分与文献报道基本相符,具有较高的营养价值。表淡水虾仁主要成分虾仁原料挥发性盐基氮含量为./,远远小于/的最大限度,这表明虾仁原料经过一段时间的冷冻贮藏后依然非常新鲜。.无磷保水剂的选择及确定水产品中主要使用多聚磷酸盐作为保水剂和抗冻剂,然而过量使用多聚磷酸盐则会使食品产生令人不快的金属涩味,导致产品风味恶化,组织结构变粗糙,出现呈色不良现象,而且长期过量摄入磷酸盐还会影响机体的钙磷平衡,危害身体健康。研究发现,磷酸盐可以被肌肉中的酶水解,尤其是焦磷酸盐的水解使其效果大打折扣。目前国内出口厂家为了获得更多利润,在生产中往往通过过度添加多聚磷酸盐来提高产品的保水性以增加出品率,超标现象经常出现。因此,无磷保水剂的丌发就成为研究的热点。至今报道的用于虾仁或水产品的无磷保水剂主要为食盐、碳酸钠、碳酸氢钠、柠檬酸、抗坏血酸、柠檬酸三钠、葡萄糖酸钙等。本实验通过考察各试剂对虾仁品质的影响发现,食盐、碳酸氢钠和柠檬酸三钠的保水效果较好,而其他试剂则表现不佳,其中显酸性的柠檬酸和抗坏血酸不仅不能提高产品的保水性能,反而有使虾仁保水性降低的趋势。随着柠檬酸和抗坏血酸浓度的增大,降低,产品出现失重现象,使得产品综合保水性能不及空白对照组。.食盐、碳酸氢钠、柠檬酸三钠单因素保水效果实验发现,食盐、碳酸氢钠和柠檬酸三钠在改善虾仁保水性方法表现较好。通过分别使用一定浓度梯度的食盐、碳酸氢钠以及柠檬酸三钠溶液对虾仁进行浸渍处理,并经过拌料调味、冷冻、解冻等处理后,得到如下图.、图.和图.的保水效果。江南大学硕士学何论文口浸渍增覆率日解冻失重率囵加热失重率饧净增重率一辞、一婺虹雾霎艮 寒弱良. . . .食盐浓度%图食盐对虾仁保水效果的影响 .食盐液浸渍虾仁的保水效果如图.所示。由图可知,虾仁浸渍增重率及净增重率均随着食盐浓度的提高而上升。两者在最大实验浸渍浓度下的最大值分别达到.%和.%。另一方面,解冻失重率和加热失重率分别随着食盐浓度提高呈下降趋势,其中,前者在最大浸渍浓度处降至%左右,但后者依然很高,在最大浸渍浓度处仍达%,失重非常明显。食盐因其独特性而在各种肉制品中得到广泛应用。其对肌肉的保水作用是由于肌原纤维蛋白含肌球蛋白、肌动蛋白属于高离子强度盐溶蛋白,一定浓度的盐溶液使肌原纤维上的负电荷增加,肌原纤维之间的斥力增大,孔隙加大,同时打破维持肌球蛋白、肌动蛋白、线、线之间相互连接的力,使肌原纤维发生膨胀,增加了肉的持水力和膨胀度【蹦。当食盐质量浓度小于.%时,保水性较强,如果超越这个范围,保水性则下降【。需要指出的是,虽然食盐浓度提高有利于增加产品的持水能力,但冷冻调理虾仁是销售后直接烹饪的产品,需要有适中的咸度。通过感官评定发现,使用浓度为.%左右的食盐液浸渍,可得到咸度适中的虾仁。口浸渍增蕈率日解冻失重率母加热失蕈率囝净增重率,、琶鼯求旺蓁匡隅 滚弱阽卫山. . . .碳酸氢钠浓度%图碳酸氢钠对虾仁保水效果的影响 .图?为碳酸氢钠溶液对虾仁持水能力的影响。从图中可以看出,浸渍增重率和净增重率随着碳酸氢钠浓度的增加变化不大,平均值约为.%。从失重率角度看,解冻失重率较低,且随浓度的增加逐渐减小;同时浓度增加对加热失重率也有明显的降低作用。同样,碳酸氢钠浸渍液浓度也受制于产品烹饪风味。感官评定发现,当碳酸氢钠浸渍液结果与讨论浓度大于%时,熟制后的虾仁有轻微小苏打味,对产品的风味会产生不良影响。碳酸氢钠能显著降低解冻失重率和加热失重率是由于其溶液显碱性,并具有缓冲、敖合、乳化等作用,可以显著提高肉的值,降低烹饪损失,改善熟制肉的色泽并使结缔组织热变性提高,从而使肌原纤维蛋白对热变性有较大的抗性,结果使肉的保水能力提高幽。:浸渍增重率目解冻失重率囵加热失重率囱净增重率艺裕鑫;:. . . . .柠檬酸三钠浓度%图柠檬酸三钠对虾仁保水效果的影响.柠檬酸三钠对虾仁持水能力的影响如图.所示,其对虾仁浸渍增重率和净增重率在实验浓度条件下的影响都不大,两者的平均值分别保持在%和%左右,其中,随着柠檬酸三钠浓度的增大,浸渍增重率逐渐减小,虾仁硬度逐渐降低,而净增重率则是先增大后减小。但与其它盐类比较可以发现柠檬酸三钠在较低浓度下就能显著增加虾仁重量。就失重率而言;柠檬酸三钠浓度的增大使得虾仁的解冻失重率和加热失重率都得到了降低,但作用效果十分有限。柠檬酸三钠的作用机理一方面是因为它可以提高离子强度、增大值,另一方面则是由于其具有螯合作用,可以螯合金属离子,使肌肉蛋白之间的斥力增大,从而提高虾仁的持水效果。.正交试验根据单因素所得结果可以看出,食盐、碳酸氢钠、柠檬酸三钠对虾仁保水性的提高都表现较好,因此在适宜的浓度范围内选用食盐、碳酸氢钠、柠檬酸三钠进行三因素三水平的正交分析。复配保水剂各因素水平选取如表?所示。表复配保水剂正交试验因素水平表? ? ? ?坚 ? ?冈素水平?百百石万?百磺蘸甄九瓦厂西蕊蓊匿丽百万一按照正交试验表配制不同浸渍液对虾仁进行浸渍等处理除拌料调味,将虾仁原料加工成冷冻虾仁,考察保水剂在无调味料干扰下的单独作用,得到不同复配保水剂对虾仁保水指标的影响,其正交试验结果如表.所示。江南人学硕士学位论文表.正交试验结果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 由表.中各因素的极差大小可以看出,在提高虾仁保水性的试验中,各因素对保水性提高效果的影响依次为碳酸氢钠柠檬酸三钠食盐。通过对正交试验结果进行方差分析,得到表?的分析结果。结果与讨论表正交试验的方差分析结果自由度 均万 显著性变异米源 平方和浸渍增重率:. . . . . . .误差. 总变异.解冻火重率:. . . .幸. . .误差.总变异加热失重率: . .幸. . .?事 . . .误差. .总变异.净增重率:. . . . . . .误差 .总变异奉选取.,查分布表得.,.;木选取.,查分布表得.,.通过正交试验结果的方差分析和最小显著极差法分析可以得出,食盐在加热失重率上显著,加热失重率为.;碳酸氢钠在解冻失重率和加热失重率上均显著,解冻失重率和加热失重率分别为.和.,在净增重率方面极显著,其净增重率为.;柠檬酸三钠在解冻失重率和加热失重率方面也均显著,解冻失重率和加热失重率分别为.和.,在净增重率方面显著,净增重率为.。综合以上分析以及结合生产成本考虑,复配保水剂提高冷冻虾仁保水性的最优组合为。通过采用该保水剂处理得到的冷冻虾仁,其浸渍增重率为.%;解冻失重率为.%;加热失重率为.%;净增重率为.%。使用该最优配比的保水剂对虾仁进行处理,并结合拌料调味,得到冷冻调理虾仁,其浸渍增重率为.%;解冻失重率为.%;加热失重率为.%;净增重率为.%。以此配方生产出来的冷冻调理虾仁,解冻后虾仁体型饱满、富有弹性、色泽度佳;加热熟制后虾仁硬度适中、口感脆嫩、质地均匀、风味协调,虾仁品质得到极大的提高。江南大学硕士学位论文使用保水剂加工冷冻虾仁和冷冻调理虾仁可以发现,调味料的加入使得产品的得率增加,但也导致了产品解冻失重率和加热失重率的上升。这是由于调味料的加入增加了产品的重量,但也使得虾仁外部渗透压增大,虾仁失水,虾仁经搅拌处理后虾仁表面产生一定量粘液,在沸水煮制过程中粘液溶入水中,从而导致产生比冷冻虾仁更大的失重率。按正交试验设计处理得到的冷冻虾仁成品,经解冻,沸水煮制后,待虾仁冷却至室温,采用质构仪测定虾仁第二腹节处,得到的质构以及产品经解冻,然后炒熟后得到的感官评定结果如表.所示,其直观分析图如图所示。表虾仁质构及感官评定结果 藿型斛垂:/食盐 碳酸氧钠 柠檬酸三钠食盐 碳酸氢钠 柠檬酸三钠.一求. .怼.。. 婚制四一 掣. 一 侧.教. 盎.口. 镄. . ?,?一?,.?,.一?。一食盐 碳酸氧钠 柠檬酸三钠食盐 一薷高一图.虾仁质构及感官评定直观分析图.?结果与讨论实验发现以去离子水为空白对照样对虾仁进行相同处理后,得到的虾仁的硬度、弹性和咀嚼性分别为、.和,其肉质僵硬粗糙且缺乏弹性,口感较差。与不同复配保水剂相比,空白对照样虾仁的硬度和咀嚼性明显高于实验组,其弹性不足.。通过对表.虾仁质构数据的方差分析可以得出,在实验浓度范围内,食盐、碳酸氢钠和柠檬酸三钠对熟制后虾仁的硬度、弹性以及咀嚼性均无显著影响,但与空白样比较则可以明显改善虾仁质构,使熟制后的虾仁硬度下降,弹性提高,并降低虾仁的粗糙感。对感官评定结果进行极差分析,当虾仁外观色泽、质地以及风味的权重分别为.、.、. .时,得到图.的综合感官品质直观分析图,从图中可以看出,其较佳组合为。考虑到柠檬酸三钠除有一定咸味外无不良风味,因此,最终确定虾仁用最佳保水剂组合为。一.。.浸渍条件对虾仁品质的影响前期实验已经考察了室温条件下浸渍,然后在.下浸渍的实验。从理论上来说,浸渍处理的温度越低、浸渍完成时间越短产品的品质就越好,而浸渍液的温度又与溶液中溶质的扩散速度成下相关【,。提高浸渍液的温度能加快溶质的扩散速度,从而缩短浸渍处理时间。降低浸渍液温度可以减缓蛋白质变性速度,从而使产品获得更好的保水品质,但同时也意味着更长的浸渍时间。在实际生产中因各自条件的限制,有时必须牺牲一定的产品品质来缩短浸渍时间,而有时为了获得最佳的产品品