设备管理高级工程师论文浅析真空冷冻干燥

来源：职称论文发表咨询网作者：afeng时间：2015-08-07 11:34

　　本篇文章是由《微细加工技术》发表的一篇论文，创刊于1983年，是国家科委和国家新闻出版署批准，国内外公开发行的中央级重要科技期刊。是国家一级检索刊物，已连续9年被美国工程信息公司Ei数据库收录，是《中国期刊网》、《中国学术期刊(光盘版)》、《中国学术期刊综合评价数据库》全文收录用刊，是《中国科学引文数据库》来源期刊。

摘要：以青鱼为试材,采用正交设计方法研究青鱼片的真空冷冻干燥工艺。结果表明,最佳干燥工艺为:真空室压力120Pa,解析时加热板温度为45℃,预冻温度为-20℃,升华时加热板温度为15℃。其中真空室压力和解析加热温度对品质的影响大,干燥过程应加以控制。

　　关键词：青鱼片;真空冷冻干燥;最佳工艺

　　青鱼(Mylopharyngodon piceus)属于鲤科,又名青鲩、乌青、螺蛳青、黑鲩、乌鲩、黑鲭、乌鲭、铜青、青棒、五侯青等,主要分布于我国长江流域,为我国淡水养殖的四大家鱼之一。青鱼肉厚且嫩,味鲜美,富含蛋白质,刺大而少,是淡水鱼中的上品。此外,青鱼还含丰富的硒、碘和核酸等,故有抗衰老、抗癌作用[1]。因青鱼含水率和蛋白质含量高,其体内的组织蛋白酶的活性较强,极易腐败变质,从而使青鱼的贮藏加工显得极为重要。传统鱼片干燥加工主要通过天然晾晒或热风烘道完成,这些方法耗能高且产品品质低。真空冷冻干燥在低温、低压下进行,而且水分直接升华,因此真空冷冻干燥技术适合于蛋白含量高热敏性海产品的干燥加工[2],既保持了青鱼的风味和营养,又提高了产品的附加值,延长了保质期,同时使该鱼的深加工更加多样化。

　　目前,真空冷冻干燥技术在我国食品干燥领域的应用日益广泛[3],但没有关于青鱼片的真空冷冻干燥的报道。笔者以青鱼为研究对象,通过试验研究预冻温度、真空室压力、升华温度和解析温度对青鱼片主要品质的影响,以确定其适宜的干燥条件,为开发冻干高附加值青鱼片提供理论和技术依据。职称发表论文

　　1材料与方法

　　1.1试验材料与设备

　　供试材料为青鱼(当地市场购买),供试试剂为氧化镁、硼酸液、甲基红、次甲基蓝、盐酸等(上海国药集团化学试剂有限公司)。供试设备为真空冷冻干燥机(YRD1501A,上海玉成干燥设备有限公司)、色差计(WSC-S型测色色差计,上海精密科学仪器有限公司)、恒温水浴锅(HWS28型,上海一恒科技有限公司)、低温冷冻柜(REVCO Legaci Refrigeration System,USA)。

　　1.2试验方法

　　1.2.1真空冷冻干燥工艺流程。原料→宰杀→去鳞、内脏和头→流动清水清洗→沥水→取鱼片→去皮→整形→装盘→速冻→升华干燥→解析干燥→出仓→成品及包装。

　　1.2.2冻干试验条件。鱼片的共晶点一般为-8～-5℃[3]。根据影响产品质量和设备生产能力,以干燥鱼片含水量、白度指数、复水比和挥发性盐基氮保留率为指标,对其进行主观加权后计算综合值,并作极差分析。因素确定为速冻温度、真空压力、干燥升华时加热板温度、干燥解析时加热板温度,每个因素取3个水平,选用L9(34)正交表进行试验,因素水平安排见表1。为了减少物料厚度对品质的影响,根据新鲜活青鱼(约5kg/条)的大小取肉片厚度取(5±1)mm。

　　1.3指标测试

　　1.3.1含水率。常压干燥法(105℃)。

　　1.3.2色泽。采用WSC-S型测色色差计,对冻干后的8片鱼片进行色泽测试,记录下L(明度)、a(绿红值)和b(蓝黄值)值。鱼片的色泽变化用白度指数(WI)来衡量[4],其计算公式如下:

　　WI=100-[(100-L)2+a2+b2]0.5

　　据此式计算每个鱼片干燥前后的的WI值,然后再求出8个鱼片的平均值。

　　1.3.3复水能力。称取冻干鱼片,置于40℃恒温水浴锅中进行30min浸泡,取出滤水,用吸水纸擦去表面多余的水分后进行称重,重复3次。鱼片复水能力以复水比表示:

　　复水比=(充分复水后产品重量/冻干后产品重量)×100%

　　1.3.4挥发性盐基氮。按半微量蒸馏法进行测定[5]。

　　2结果与分析

　　由表2可知,在所有的9个处理中,干燥鱼片的水分含量均小于10%,白度指数在73.46～83.13间变化,复水比的变化范围为1.88～3.15,挥发性盐基氮也呈现了不同程度地变化。

　　对L9(34)正交试验的含水量、白度指数、复水比和挥发性盐基氮保留率打分,打分标准见表3。实际生产中4个试验指标的重要程度不一样,根据实际生产要求采用主观赋权法进行不同权重的设置,然后根据计算所得综合值进行极差分析,以确定青鱼片的适宜冷冻干燥工艺[6]。这里取含水量、白度指数、复水比和挥发性盐基氮保留率的权重分别是1.5、3.0、2.5和3.0,再进行加权以获得综合值(见表4)。

　　由表5可知,最佳组合为A1B3C1D2,即预冻温度-20℃,真空室压力120Pa,升华时加热板温度为15℃,解析时加热板温度为45℃时干燥鱼片的综合品质最好;各极差的关系为RB>RD>RA>RC。由此可知,各参数影响干燥鱼片品质的(下转第362页)

　　主次关系顺序为真空室压力、解析时加热板温度、预冻温度、升华时加热板温度。

　　3结论

　　试验结果表明,冷冻干燥工艺对青鱼片的综合品质的主要影响因素的主次顺序为真空室压力、解析时加热板温度、预冻温度、升华时加热板温度;最终确定青鱼片冷冻干燥工艺条件为真空室压力120Pa、解析时加热板温度45℃、预冻温度-20℃、升华时加热板温度15℃。

　　4参考文献

　　[1] 徐桂珍.怎样高产养殖鲢、鳙、草、青鱼[M].合肥:安徽科学技术出版社,2001.

　　[2] 李敏,蒋小强,叶彪.罗非鱼真空冷冻干燥过程及其能耗实验[J].农业工程学报,2008,39(8):202-204.

　　[3] 秦红平.真空冷冻干燥技术的设备与工艺[D].合肥:合肥工业大学,2006.

　　[4] OMS-OLIU G,SOLIVA-FORTUNY R,MARTíN-BELLOSO O.Using polysaccharide-based edible coatings to enhance quality and antioxidant properties of fresh-cut melon[J].LWT-Food Science and Technology,2008(41):1862-1870.