設(shè)備管理高級(jí)工程師論文淺析真空冷凍干燥

來(lái)源：職稱(chēng)成果咨詢(xún)網(wǎng)作者：afeng時(shí)間：2015-08-07 11:34

　　本篇文章是由《微細(xì)加工技術(shù)》發(fā)表的一篇論文，創(chuàng)刊于1983年，是國(guó)家科委和國(guó)家新聞出版署批準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)外公開(kāi)發(fā)行的中央級(jí)重要科技期刊。是國(guó)家一級(jí)檢索刊物，已連續(xù)9年被美國(guó)工程信息公司Ei數(shù)據(jù)庫(kù)收錄，是《中國(guó)期刊網(wǎng)》、《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊(光盤(pán)版)》、《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊綜合評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)》全文收錄用刊，是《中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)》來(lái)源期刊。

摘要：以青魚(yú)為試材,采用正交設(shè)計(jì)方法研究青魚(yú)片的真空冷凍干燥工藝。結(jié)果表明,最佳干燥工藝為:真空室壓力120Pa,解析時(shí)加熱板溫度為45℃,預(yù)凍溫度為-20℃,升華時(shí)加熱板溫度為15℃。其中真空室壓力和解析加熱溫度對(duì)品質(zhì)的影響大,干燥過(guò)程應(yīng)加以控制。

　　關(guān)鍵詞：青魚(yú)片;真空冷凍干燥;最佳工藝

　　青魚(yú)(Mylopharyngodon piceus)屬于鯉科,又名青鯇、烏青、螺螄青、黑鯇、烏鯇、黑鯖、烏鯖、銅青、青棒、五侯青等,主要分布于我國(guó)長(zhǎng)江流域,為我國(guó)淡水養(yǎng)殖的四大家魚(yú)之一。青魚(yú)肉厚且嫩,味鮮美,富含蛋白質(zhì),刺大而少,是淡水魚(yú)中的上品。此外,青魚(yú)還含豐富的硒、碘和核酸等,故有抗衰老、抗癌作用[1]。因青魚(yú)含水率和蛋白質(zhì)含量高,其體內(nèi)的組織蛋白酶的活性較強(qiáng),極易腐敗變質(zhì),從而使青魚(yú)的貯藏加工顯得極為重要。傳統(tǒng)魚(yú)片干燥加工主要通過(guò)天然晾曬或熱風(fēng)烘道完成,這些方法耗能高且產(chǎn)品品質(zhì)低。真空冷凍干燥在低溫、低壓下進(jìn)行,而且水分直接升華,因此真空冷凍干燥技術(shù)適合于蛋白含量高熱敏性海產(chǎn)品的干燥加工[2],既保持了青魚(yú)的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng),又提高了產(chǎn)品的附加值,延長(zhǎng)了保質(zhì)期,同時(shí)使該魚(yú)的深加工更加多樣化。

　　目前,真空冷凍干燥技術(shù)在我國(guó)食品干燥領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛[3],但沒(méi)有關(guān)于青魚(yú)片的真空冷凍干燥的報(bào)道。筆者以青魚(yú)為研究對(duì)象,通過(guò)試驗(yàn)研究預(yù)凍溫度、真空室壓力、升華溫度和解析溫度對(duì)青魚(yú)片主要品質(zhì)的影響,以確定其適宜的干燥條件,為開(kāi)發(fā)凍干高附加值青魚(yú)片提供理論和技術(shù)依據(jù)。職稱(chēng)發(fā)表論文

　　1材料與方法

　　1.1試驗(yàn)材料與設(shè)備

　　供試材料為青魚(yú)(當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)購(gòu)買(mǎi)),供試試劑為氧化鎂、硼酸液、甲基紅、次甲基藍(lán)、鹽酸等(上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)。供試設(shè)備為真空冷凍干燥機(jī)(YRD1501A,上海玉成干燥設(shè)備有限公司)、色差計(jì)(WSC-S型測(cè)色色差計(jì),上海精密科學(xué)儀器有限公司)、恒溫水浴鍋(HWS28型,上海一恒科技有限公司)、低溫冷凍柜(REVCO Legaci Refrigeration System,USA)。

　　1.2試驗(yàn)方法

　　1.2.1真空冷凍干燥工藝流程。原料→宰殺→去鱗、內(nèi)臟和頭→流動(dòng)清水清洗→瀝水→取魚(yú)片→去皮→整形→裝盤(pán)→速凍→升華干燥→解析干燥→出倉(cāng)→成品及包裝。

　　1.2.2凍干試驗(yàn)條件。魚(yú)片的共晶點(diǎn)一般為-8～-5℃[3]。根據(jù)影響產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備生產(chǎn)能力,以干燥魚(yú)片含水量、白度指數(shù)、復(fù)水比和揮發(fā)性鹽基氮保留率為指標(biāo),對(duì)其進(jìn)行主觀(guān)加權(quán)后計(jì)算綜合值,并作極差分析。因素確定為速凍溫度、真空壓力、干燥升華時(shí)加熱板溫度、干燥解析時(shí)加熱板溫度,每個(gè)因素取3個(gè)水平,選用L9(34)正交表進(jìn)行試驗(yàn),因素水平安排見(jiàn)表1。為了減少物料厚度對(duì)品質(zhì)的影響,根據(jù)新鮮活青魚(yú)(約5kg/條)的大小取肉片厚度取(5±1)mm。

　　1.3指標(biāo)測(cè)試

　　1.3.1含水率。常壓干燥法(105℃)。

　　1.3.2色澤。采用WSC-S型測(cè)色色差計(jì),對(duì)凍干后的8片魚(yú)片進(jìn)行色澤測(cè)試,記錄下L(明度)、a(綠紅值)和b(藍(lán)黃值)值。魚(yú)片的色澤變化用白度指數(shù)(WI)來(lái)衡量[4],其計(jì)算公式如下:

　　WI=100-[(100-L)2+a2+b2]0.5

　　據(jù)此式計(jì)算每個(gè)魚(yú)片干燥前后的的WI值,然后再求出8個(gè)魚(yú)片的平均值。

　　1.3.3復(fù)水能力。稱(chēng)取凍干魚(yú)片,置于40℃恒溫水浴鍋中進(jìn)行30min浸泡,取出濾水,用吸水紙擦去表面多余的水分后進(jìn)行稱(chēng)重,重復(fù)3次。魚(yú)片復(fù)水能力以復(fù)水比表示:

　　復(fù)水比=(充分復(fù)水后產(chǎn)品重量/凍干后產(chǎn)品重量)×100%

　　1.3.4揮發(fā)性鹽基氮。按半微量蒸餾法進(jìn)行測(cè)定[5]。

　　2結(jié)果與分析

　　由表2可知,在所有的9個(gè)處理中,干燥魚(yú)片的水分含量均小于10%,白度指數(shù)在73.46～83.13間變化,復(fù)水比的變化范圍為1.88～3.15,揮發(fā)性鹽基氮也呈現(xiàn)了不同程度地變化。

　　對(duì)L9(34)正交試驗(yàn)的含水量、白度指數(shù)、復(fù)水比和揮發(fā)性鹽基氮保留率打分,打分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。實(shí)際生產(chǎn)中4個(gè)試驗(yàn)指標(biāo)的重要程度不一樣,根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)要求采用主觀(guān)賦權(quán)法進(jìn)行不同權(quán)重的設(shè)置,然后根據(jù)計(jì)算所得綜合值進(jìn)行極差分析,以確定青魚(yú)片的適宜冷凍干燥工藝[6]。這里取含水量、白度指數(shù)、復(fù)水比和揮發(fā)性鹽基氮保留率的權(quán)重分別是1.5、3.0、2.5和3.0,再進(jìn)行加權(quán)以獲得綜合值(見(jiàn)表4)。

　　由表5可知,最佳組合為A1B3C1D2,即預(yù)凍溫度-20℃,真空室壓力120Pa,升華時(shí)加熱板溫度為15℃,解析時(shí)加熱板溫度為45℃時(shí)干燥魚(yú)片的綜合品質(zhì)最好;各極差的關(guān)系為RB>RD>RA>RC。由此可知,各參數(shù)影響干燥魚(yú)片品質(zhì)的(下轉(zhuǎn)第362頁(yè))

　　主次關(guān)系順序?yàn)檎婵帐覊毫?、解析時(shí)加熱板溫度、預(yù)凍溫度、升華時(shí)加熱板溫度。

　　3結(jié)論

　　試驗(yàn)結(jié)果表明,冷凍干燥工藝對(duì)青魚(yú)片的綜合品質(zhì)的主要影響因素的主次順序?yàn)檎婵帐覊毫Α⒔馕鰰r(shí)加熱板溫度、預(yù)凍溫度、升華時(shí)加熱板溫度;最終確定青魚(yú)片冷凍干燥工藝條件為真空室壓力120Pa、解析時(shí)加熱板溫度45℃、預(yù)凍溫度-20℃、升華時(shí)加熱板溫度15℃。

　　4參考文獻(xiàn)

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　　[2] 李敏,蔣小強(qiáng),葉彪.羅非魚(yú)真空冷凍干燥過(guò)程及其能耗實(shí)驗(yàn)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2008,39(8):202-204.

　　[3] 秦紅平.真空冷凍干燥技術(shù)的設(shè)備與工藝[D].合肥:合肥工業(yè)大學(xué),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.