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鱼糜制品是鱼类加工的重要产品之一,鱼糜制品制造也是水产品精深加工的主要方向之一。以减损采肉为代表的鱼糜适度加工方式逐渐受到学者和产业届关注。相关研究旨在鱼糜制品中保留完整的鱼肉组织,但存在凝胶白度低,品质劣化等问题。而微波加热可以有效抑制劣化酶对凝胶的降解、提高鱼糜凝胶特性。但体系的高度不均匀使得研究过程存在难点,包括难以直接从宏观角度评估鱼糜的电磁响应和热响应,冷热点形成规律不可预知,调控方法不明,微波在多孔体系下的传递特性难以解析等。本课题对破碎程度不同的鱼糜凝胶特性进行了探究,利用数值模拟方法探究破碎对鱼糜微波加热效果的影响,最后通过数学模型初步解析低破碎鱼糜凝胶机制并实现凝胶品质预测。主要研究内容及结果如下:(1)破碎程度对微波加热鱼糜凝胶特性的影响利用体式显微镜观察到破碎程度不同的鱼糜表观形态差异显著,鱼糜营养成分测定结果表明低破碎鱼糜蛋白质和脂肪含量较高,水分含量较低。通过研究破碎程度对鱼糜凝胶特性的影响,得出凝胶强度随破碎程度的降低先显著增加后急剧下降,当采肉孔径位于4 mm水平时,凝胶强度和持水力表现为最大值,样品质地最软,蛋白质三维网络最为致密。而随着破碎程度的降低鱼糜凝胶白度随之下降。与传统水浴二段式加热相比,经适度破碎处理后微波加热得到的鱼糜凝胶品质显著改善。(2)破碎程度对鱼糜微波场下热响应的影响在COMSOL Multiphysics中建立微波场下多孔介质传热传质的数值模型,通过比较多个位置的实验与模拟温度、水分及收缩率验证了模型的准确性,RMSE值范围在3.1~6.7之间。评估了4种混合介电方程对高度非均一鱼糜体系介电特性的适用性,CRIME模型与实验结果匹配度更高。随着破碎程度的降低,鱼糜的吸收功率增加,在相同的加热时间下,低破碎程度的鱼糜平均温度更高,但是水分损失增多,COV值结果表明体系温度、水分分布均匀性降低,同时鱼糜体系的热致/脱水收缩现象显著。(3)破碎程度对微波加热鱼糜凝胶特性的影响机制初探利用主成分分析法建立了适用于低破碎鱼糜凝胶品质的综合评判模型:G=0.186X1+0.083X2+0.176X3+0.142X4+0.124X5+0.136X6+0.154X7(X1:凝胶强度,X2:白度,X3:持水力,X4:硬度,X5:粘附性,X6:胶粘性,X7:咀嚼性)。基于多元回归分析方法研究了由破碎程度差异引起的介电特性的改变。脂肪、蛋白质含量以及孔隙率对介电特性的影响显著(P<0.05),水分含量差异较小,对介电特性的影响不显著(P>0.05)。此外,以凝胶评分为因变量,平均温度、COV值、蛋白质含量以及脂肪含量为自变量建立回归分析模型并得到验证。当温度低于90℃时,平均温度是凝胶评分的主导因素,而COV值与脂肪含量的升高不利于高品质凝胶的形成。