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鲍鱼微波真空干燥的品质特性及机理研究

作　者: 张孙现
导　师: 郑宝东
学　校: 福建农林大学
专　业: 农产品加工及贮藏工程
关键词: 鲍鱼微波真空干燥动力学品质
分类号: TS254.4
类　型: 博士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

鲍鱼(Abalone)因富含蛋白质、脂肪、无机盐等营养成分且味道鲜美,而倍受消费者喜爱。干制是鲍鱼加工贮藏的重要方式。然而,传统的鲍鱼干制加工方法存在能耗高、技术落后、产品品质良莠不齐等问题,因此研究开发一种新型干燥技术是鲍鱼产业发展的必然要求。微波真空干燥是集成了微波干燥及真空干燥各自优势的一项新型的干燥技术,具有干燥速率快、产品质量好、节能环保、可操作性强的特点。本文研究了微波真空干燥技术对鲍鱼干制过程的影响及其作用机制。系统研究了前处理——盐渍、微波功率、真空度和装载量对鲍鱼干燥过程及其品质的影响,建立鲍鱼微波真空干燥动力学模型和复水动力学模型,优化鲍鱼微波真空干燥工艺参数,对比不同干燥方式对鲍鱼主要品质的影响。1、为考察盐渍对鲍鱼干燥过程和品质的影响,以微波真空干燥特性、色泽、复水性及复水后质构特性为指标。实验结果表明,当盐渍食盐浓度为7.5%时,鲍鱼的微波真空干燥速率最大,且色泽为均匀的淡黄色,复水性和质构特性均达到最大值。综合考虑,以7.5%盐溶液浸渍24h,沸水煮2min为鲍鱼微波真空干燥前处理步骤。2、探讨不同微波功率、真空度、装载量对鲍鱼干燥特性的影响,研究发现鲍鱼微波真空干燥过程存在升速,恒速和降速3个阶段。微波功率、真空度、装载量对鲍鱼的干燥速率均有影响,提高微波功率、真空度或减少装载量,能加快失水速率,缩短干燥时间,但并非参数越大越好。应用MATLAB分析软件对鲍鱼微波真空干燥特性进行回归分析,经拟合发现鲍鱼微波真空干燥过程符合Page模型：1nMR=-rtN,其中lnr=-2.8562-0.3875X1-0.0095X2-0.0115X3+0.0001X4,N=1.4738-0.0527X10.0009X2-0.0006X3-0.0098X4,R2=0.9765。经验证,模型的预测值与真实值拟合良好。3、为确定最佳的微波真空干燥工艺参数,研究微波功率、真空度、装载量各工艺参数对鲍鱼品质的影响,并对工艺参数进行优化分析,确定鲍鱼微波真空干燥的最佳工艺条件为：微波功率2000W,真空度-80kPa,装载量150g。4、比较自然晾晒、真空冷冻干燥、热风干燥、微波真空干燥4种方法对鲍鱼质构特性、复水性、色泽和氨基酸的影响。结果表明：真空冷冻干燥对鲍鱼质构特性的保持效果最好,微波真空干燥次之,明显优于其它干燥方法；干燥后鲍鱼氨基酸含量：真空冷冻干燥>热风干燥>微波真空干燥>自然晾晒干燥；微波真空干燥后鲍鱼微观结构呈现较好的多孔结构,且色泽更易于被消费者接受。综合各项指标及生产效能,微波真空干燥是一种较为适合鲍鱼干制的加工方法。5、在鲍鱼微波真空干燥最佳工艺条件下,考察微波真空干燥处理过程对鲍鱼质构特性、微观结构以及风味物质变化的影响。发现随干燥时间的延长,鲍鱼硬度和咀嚼性逐渐增大,弹性下降；电镜扫描结果显示,鲍鱼组织纤维由原来的膨胀状态变得细长并舒展开来,到干燥后期纤维开始变形,纤维间的空隙越来越大；采用顶空固相微萃取(HSSPME)结合气质联用(GC-MS)检测干燥过程产生多种的风味化合物,干燥后共检测出36种物质,含有更多的酯类、羧酸类、吡嗪类、芳香族等,使干燥鲍鱼的香气更加浓郁。6、干制鲍鱼的复水过程是鲍鱼食用及进一步加工成鲍鱼产品必不可少的关键的步骤。本文进一步研究了微波功率、真空度及干燥前盐渍浓度对鲍鱼干制品复水特性的影响,并建立了复水动力学模型：ln(-lnARf)=-1.5376-0.0934X1-0.0077X2-0.0491X3+0.0135X4+0.5547X5+0.0186X1X5+0.0015X2X5+0.0071X3X5-0.0039X4X5-0.0410X52(R2=0.9021)经验证,模型的预测值与真实值拟合良好,说明该模型模型能够准确描述鲍鱼复水过程的水分变化规律。

全文目录

摘要  8-10
Abstract  10-13
第一章引言  13-26
  1 鲍鱼的营养食用价值及干制加工现状  13-17
    1.1 鲍鱼的营养食用价值  13-14
    1.2 鲍鱼干制加工现状  14-15
    1.3 海产品干燥研究现状  15-17
  2 微波真空干燥技术的研究进展  17-21
    2.1 微波真空干燥技术的原理及特点  17-18
    2.2 国内外微波真空干燥技术的研究现状  18-21
  3 前处理技术对干制品品质影响的研究进展  21-23
  4 不同干燥方式对干制品品质特性影响的研究进展  23-24
  5 本课题的研究基础  24-25
  6 立题背景及意义  25-26
第二章盐渍对鲍鱼微波真空干燥过程和品质的影响  26-34
  摘要  26
  1 材料与方法  26-28
    1.1 试剂材料  26
    1.2 主要仪器与设备  26-27
    1.3 试验方法  27-28
  2 结果与讨论  28-32
    2.1 不同盐浓度对鲍鱼微波真空干燥过程的影响  28-30
    2.2 不同盐浓度对鲍鱼色泽的影响  30
    2.3 不同盐浓度对鲍鱼复水率的影响  30-31
    2.4 不同盐浓度对鲍鱼质构特性的影响  31
    2.5 不同盐浓度对鲍鱼微观组织的影响  31-32
  3 小结  32-34
第三章鲍鱼微波真空干燥特性及动力学模型  34-49
  摘要  34
  1 材料与方法  34-36
    1.1 试剂材料  34
    1.2 主要仪器与设备  34
    1.3 试验方法  34-35
    1.4 数据处理与统计分析  35-36
  2 结果与讨论  36-48
    2.1 微波功率对鲍鱼失水特性的影响  36-37
    2.2 真空度对鲍鱼失水特性的影响  37-39
    2.3 装载量对鲍鱼失水特性的影响  39-40
    2.4 浸渍盐浓度对鲍鱼失水特性的影响  40-42
    2.5 鲍鱼微波真空干燥的动力学模型  42-47
    2.6 动力学模型的验证  47-48
  3 小结  48-49
第四章鲍鱼微波真空干燥工艺优化的研究  49-66
  摘要  49
  1 材料与方法  49-51
    1.1 材料及试剂  49
    1.2 主要仪器  49-50
    1.3 试验方法  50-51
  2 结果与分析  51-65
    2.1 微波功率对鲍鱼品质特性的影响  51-54
    2.2 真空度对鲍鱼品质特性的影响  54-57
    2.3 装载量对鲍鱼品质特性的影响  57-60
    2.4 鲍鱼微波真空干燥最优工艺的确定  60-65
  3 小结  65-66
第五章不同干燥方法对鲍鱼品质影响的研究  66-79
  摘要  66
  1 材料与方法  66-69
    1.1 试剂材料  66
    1.2 仪器与设备  66-67
    1.3 试验方法  67-68
    1.4 数据处理与统计分析  68-69
  2 结果与讨论  69-77
    2.1 不同干燥方法对鲍鱼复水率的影响  69
    2.2 不同干燥方法对鲍鱼色泽的影响  69
    2.3 不同干燥方法对鲍鱼质构特性的影响  69-70
    2.4 不同干燥方法对鲍鱼氨基酸含量的影响  70-71
    2.5 不同干燥方法对鲍鱼感官品质的影响  71-73
    2.6 不同干燥方法对鲍鱼组织结构的影响  73-77
  3 结论  77-79
第六章鲍鱼微波真空干燥过程的品质变化研究  79-95
  摘要  79-80
  1 材料与方法  80-81
    1.1 试剂材料  80
    1.2 主要仪器与设备  80
    1.3 试验方法  80-81
  2 结果与讨论  81-94
    2.1 干燥过程对鲍鱼腹足质构特性的影响  81-84
    2.2 干燥过程对鲍鱼微观组织的影响  84-86
    2.3 干燥过程对鲍鱼风味物质的影响  86-94
  3 小结  94-95
第七章微波真空干燥鲍鱼干品复水特性及动力学模型  95-102
  摘要  95
  1 材料与方法  95-96
    1.1 试剂材料  95
    1.2 主要仪器与设备  95
    1.3 试验方法  95-96
    1.4 数据处理与统计分析  96
  2 结果与讨论  96-101
    2.1 微波功率对鲍鱼复水特性的影响  96-97
    2.2 真空度对鲍鱼复水特性的影响  97
    2.3 浸渍盐浓度对鲍鱼失水特性的影响  97-98
    2.4 复水的温度对鲍鱼复水影响  98-99
    2.5 微波真空干燥鲍鱼干品的复水动力学模型  99-100
    2.6 动力学模型的验证  100-101
  3 结论  101-102
第八章结论及建议  102-104
  1 结论  102-103
  2 进一步研究展望  103-104
参考文献  104-112
攻读博士学位期间取得成果  112-113
致谢  113

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