鄭曉杰 李 燕 盧 杰 王海棠
(溫州科技職業(yè)學院,浙江 溫州 325006)
魚糜制品中蛋白質和水分含量較高,脂肪含量低,易腐敗變質,對加工、保藏和流通帶來諸多不便。目前,廣泛使用的貯藏方法是低溫冷凍保藏[1]。冷凍雖然能延長貨架期,但在凍藏和解凍過程中易發(fā)生變性而導致其物化特性發(fā)生改變[2],使魚糜制品質量下降,不利于貯藏運輸。因此急需尋找一種安全、高效且最大程度保持魚糜品質的貯藏技術。
隨著高新技術的發(fā)展,近年來已有將茶多酚保鮮[3]、氣調保鮮[4]、發(fā)酵技術[5]、臭氧處理[6]、高壓處理[7]等應用到魚糜貯藏保鮮方面的研究報道,也取得了一定的成績。而關于真空冷凍干燥魚糜制品的研究報道較少。由于真空冷凍干燥技術的特點,凍干產品具有復水性能佳,色澤保持好,營養(yǎng)成分損失少,便于運輸易于長期保存等優(yōu)點[8],同時可使產品的加工品種多樣化。目前針對海參、銀魚、蝦仁、魚片、甲魚等水產品凍干已有試驗性開發(fā),并取得了較為滿意的結果[9]。
本試驗以魚糜制品中的魚丸(馬鮫魚)為原料,研究其真空冷凍干燥技術工藝對魚糜制品品質的影響,旨在找到能最大限度保證品質的凍干參數(shù),為今后凍干魚糜加工產業(yè)化提供依據(jù)。
馬鮫魚:購于溫州浙南農貿市場;
白糖:溫州市和盛貿易有限公司;
食鹽:浙江綠海食鹽有限責任公司;
味精:溫州快鹿集團;
淀粉:青海湟中威思頓精淀粉有限公司;
三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉、大豆蛋白等:市售。
食品加工攪拌機:HR7625,飛利浦有限公司;
快速水分測定儀:MA150,北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司;
電子天平:AR522C,梅特勒-托利多(上海)有限公司;
低溫冰箱:MDF-U5411,日本三洋電器集團;
真空包裝機:DZQ-6002SB,德國西門子電器有限公司;
冰箱:KK25E73TI,德國西門子公司;
冷凍干燥機:ALPHA 2-4LSC,德國Christ公司。
1.3.1 工藝流程
原料選擇→馬鮫魚去頭、去魚鱗、去內臟→清洗→采肉→漂洗→精濾→擂潰→成型→加熱→切分整形→預凍結→真空冷凍干燥→包裝
1.3.2 工藝參數(shù)優(yōu)化試驗設計
(1)物料厚度對試驗指標的影響:設絕對壓力為85Pa,升華溫度為20℃,解吸溫度為30℃,物料厚度分別為3,5,7,9,11mm??疾煳锪虾穸葘ξ锪细稍锼俾屎蛷退档挠绊憽?/p>
(2)絕對壓力對試驗指標的影響:設定升華溫度為20℃,解吸溫度為30℃,物料厚度為5mm,干燥室內絕對壓力的取值為69,77,85,93,101Pa??疾旄稍锸医^對壓力對物料干燥速率和復水值的影響。
(3)升華溫度對試驗指標的影響:設物料厚度為5mm,絕對壓力為85Pa,解吸溫度為30℃,升華溫度設置梯度值分別為5,10,15,20,25℃??疾焐A溫度對物料干燥速率和復水值的影響。
(4)魚糜凍干最佳條件正交試驗的設計方案:在單因素凍干條件的基礎上,以物料厚度、絕對壓力、升華溫度為綜合因素,設計三因素三水平正交試驗。
1.3.3 干燥速率的測定 參照文獻[10]按式(1)計算干燥速率。
式中:
Vd—— 干燥速率,g/(g·h);
mw—— 干燥前物料質量,g;
md—— 干燥后物料質量,g;
td—— 干燥時間,h。
1.3.4 復水值的測定 復水性好壞是凍干樣品的重要特點之一,凍干食品復水性能的指標包括復水后恢復的體積、質構、質量及所需時間。復水比是復水性能最常用的指標。物料的復水能力既包括物料吸收水分的能力,還包括干物料吸收水分達到平衡值時間的長短。從復水比和復水時間來綜合衡量物料的復水能力[11]。故引出復水值的定義式:
式中:
IRh—— 復水值,g/(g·min);
mRh——復水后物料的質量,g;
md—— 干物料的質量,g;
tRh—— 復水時間,min。
將干燥后的幾組物料稱重,并浸泡在80℃的水中10min,取出用吸水紙濾干物料表面水分,稱量,再次復水,使物料吸水后的重量達到穩(wěn)定,此時的時間即為所求的復水時間,再結合復水后的物料質量計算出物料的復水值。
2.1.1 物料厚度對魚糜制品的影響 由圖1可知,魚糜制品的干燥速率隨著物料厚度增加而緩慢下降,在物料厚度為9~11mm時下降比較明顯,而復水值隨著物料厚度增加而增加,在物料厚度為5mm以上時,復水值增加較緩慢,綜合物料厚度對干燥速率和復水值的影響,選擇物料厚度為5~9mm。
圖1 物料厚度對魚糜制品的影響Figure 1 Effect of material thickness on surimi product quality
2.1.2 絕對壓力對魚糜制品的影響 由圖2可知,在69Pa左右時,干燥速率和復水值最大,但物料的溫度很難降低,并且很容易變壞。在77Pa以上時,絕對壓力對復水值的影響不大。但隨著絕對壓力的增大,干燥速率加快。
圖2 絕對壓力對魚糜制品的影響Figure 2 Effect of absolute pressure on surimi product quality
2.1.3 升華溫度對魚糜制品的影響 升華溫度的高低直接影響凍干時間的長短及凍干魚糜制品的質量。由圖3可知,在10℃以下時,復水值較好,但從凍干成本上算,能耗會增加更多。10~20℃時,干燥速率和復水值綜合指標較好。在15℃時,物料干燥速率是最大的,但是溫度過高會使與加熱板接觸的物料水分升華過快,造成物料向上彎曲從而減慢物料另一面的水分升華速度,降低干燥速率。
通過單因素試驗結果確定的因素水平見表1。試驗設計及結果見表2。
圖3 升華加熱溫度對魚糜制品的影響Figure 3 Effect of sublimation temperature on surimi product quality
表1 正交組合設計因子水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment
表2 凍干正交試驗結果Table 2 Results of orthogonal experiment
由表2可知,對干燥速率影響的程度從大到小依次是升華溫度、物料厚度和絕對壓力。最佳工藝條件為A2B2C3,即物料厚度7mm,絕對壓力85Pa,升華溫度20℃;對復水值影響的程度從大到小依次是升華溫度、絕對壓力和物料厚度。由于kB1=kB2,考慮到減少能耗,得出最佳工藝條件為A2B2C1,即物料厚度7mm,絕對壓力85Pa,升華溫度10℃。升華溫度對干燥速率和復水值的影響程度均為最大,隨著升華溫度的升高,干燥速率加快,復水值減小,但干燥速率過慢,增加了耗電量。
最終確定魚糜制品凍干的最佳工藝:物料厚度為7mm,絕對壓力為85Pa,升華溫度為20℃。
本試驗對魚糜制品(魚丸)進行真空冷凍干燥,確定了最佳工藝參數(shù):物料厚度為7mm,絕對壓力為85Pa,升華溫度為20℃。該條件下魚糜制品含水量大大減少,干燥程度得以提高,復水性較好,與冷凍魚糜制品相比,更有利于保存、運輸,為今后魚糜制品真空冷凍干燥加工的優(yōu)化設計提供了參考。據(jù)報道[12],用凍干工藝加工的產品含水量低,常溫下保存,3~5年內不變質,因此有著廣闊的發(fā)展前景。
1 張婭楠,趙利,劉華,等.水產品的冷凍變性及魚糜抗凍劑研究進展[J].河南工業(yè)大學學報(自然科學版),2011,32(6):88~92.
2 周愛梅,曾慶孝,劉欣,等.冷凍魚糜蛋白在凍藏中的物理化學變化及其影響因素[J].食品科學,2003,24(3):153~157.
3 劉焱,梅譯丹,陳濤,等.茶多酚對魚糜保藏效果的研究[J].食品與機械,2008,24(6):131~134.
4 劉永吉.魚糜制品冷藏氣調保鮮技術研究[D].浙江:浙江工商大學,2011.
5 許艷順.發(fā)酵鰱魚魚糜凝膠形成及其機理研究[D].江蘇:江南大學,2010.
6 謝三都.提高鰱魚魚丸品質技術的研究[D].福建:福建農林大學,2010.
7 羅曉玲,楊瑞金,趙偉,等.超高壓處理復合魚糜凝膠性能研究[J].食品與機械,2010,26(4):15~18,38.
8 鄒興華,過世東,銀紅娟,等.銀魚冷凍干燥的工藝[J].食品與生物技術學報,2005,24(5):89~93.
9 徐瑛,陳天及,謝堃,等.真空冷凍干燥水產品的技術分析[J].漁業(yè)現(xiàn)代化,2007,34(3):44~46.
10 郭樹國,李成華,王麗艷.基于正交設計與BP網絡優(yōu)化人參真空冷凍干燥工藝參數(shù)[J].食品工業(yè),2011(11):26~29.
11 張愍.特種蔬菜儲藏與復水學專論[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,1990.
12 李鳳麗.淺談凍干魚片的生產工藝及發(fā)展前景[J].河北漁業(yè),2010(11):47~48.