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扇贝是营养丰富、味道鲜美的海珍品之一,近年来我国扇贝养殖规模和产量增加很快。自然干燥一直是扇贝柱干燥加工的主要方式。随着人们生活水平的提高,特别是我国加入WTO后,国际市场对干燥扇贝柱的质量提出了更高的要求。因此,开展新型扇贝柱干燥技术研究,对提高干燥扇贝柱的质量,提高我国水产品加工技术的总体水平具有重要意义。本文首次将微波真空技术用于扇贝柱的干燥加工,系统研究了微波真空条件下扇贝柱的干燥机理、品质特性和优化参数组合等,并与传统的自然干燥和热风干燥进行了对比试验和组合试验研究。 本文首先系统研究了扇贝柱微波真空干燥的动力学特性。试验结果发现,在微波真空条件下对扇贝柱进行干燥,能明显提高干燥速度、降低干燥温度,并改善产品品质。扇贝柱的微波真空干燥过程分为加速干燥、恒速干燥和降速干燥三个阶段,其温度特性由预热期、恒温期和升温期组成。在微波真空干燥过程中,扇贝柱的水分转移存在三种机制,即浓度差推动的水分迁移和扩散、压力差和温度差推动的蒸汽和液体直接排出。微波真空干燥扇贝柱的含水量变化可用Page方程HR=exp(-k t~n)来描述,方程中的干燥常数k和n受微波功率、真空度和微波启闭比的共同影响。 本文详细研究了微波真空干燥条件下扇贝柱的品质特性。试验发现,微波真空干燥参数和扇贝柱的物理特性对扇贝柱的品质均有不同程度的影响。增加真空度和微波功率,干燥扇贝柱的收缩率降低、复水率提高,但微波功率过高,扇贝柱的恒温干燥时间缩短,对改善扇贝柱的感官质量不利。增大微波启闭比和预煮盐水质量分数,干燥扇贝柱的总体品质将会下降。 本文开展了微波真空干燥扇贝柱的综合因子试验研究,分别建立了干燥速度指标和品质指标的回归模型,因子重要性和协同作用分析结果证明,微波启闭比对扇贝柱的干燥速度、收缩率和感官质量的影响最为显著。增大微波启闭比,能大幅度提高扇贝柱的干燥速度,但收缩率明显增大,感官质量也严重下降。保证一定的真空度和微波功率能明显改善扇贝柱的复水特性,同时可降低扇贝柱的收缩率。提高扇贝柱微波真空干燥速度和干燥品质的最优参数组合为:真空度>0.088 MPa、微波功率3.0~3.6 w/g和启闭比0.25~0.33。 本文进行了扇贝柱的自然干燥、热风干燥和微波真空干燥对比试验研究,研究发现,扇贝柱的微波真空干燥速度分别是热风干燥和自然干燥的9-10倍和150倍,所得干燥扇贝柱的收缩率和复水率与自然干燥扇贝柱相近,并且抗破碎能力明显提高,感官质量也比较好。 本文首次提出了微波真空+热风+微波真空的组合干燥模式。利用这种组合干燥模式进行扇贝柱的干燥,所需干燥时间比单纯热风干燥缩短50%以上,干燥扇贝柱的收缩率比单纯微波真空干燥明显减小,而且具有良好的复水性和抗破碎能力。采用MV5+AD120+MV或MV5+AD180+MV两种组合干燥方式,所得干燥扇贝柱的综合评价指标最优。