（食品科学专业论文）常温保藏半干南美白对虾虾仁的研制.pdf

接要 本论文首先考察了水分活度对干制南美自对虾虾仁储藏稳定性和质构的影响，讨 论了不弱的脱水方法对千销鬻荚自对虾盔下仁品质豹影响，初步研究了真空微波干燥动 力学，确定了紫温即食南荚白对虾半干虾仁产品的生产工艺，并对产品进行了货架寿 命试验和安全性分析。 在研究水分活度对千制南美自对虾虾仁储藏稳定性及其质构的影响中，首先绘稍 了2 0 拜寸的南美皂慰虾虾仁斡水分吸附等温线，并逶过测定不同水分活度下南美自 对虾样品在保减期内微生物菌落总数的变化，确定水分潘度在o 9 以下的样品具有较 高的保藏稳定性，此时对应的水分含量为3 0 0r 0 。初步鉴定水分活度为0 8 9 的样 品的腐黢菌为霉菌，并诞骥由梨酸钾是良好舱霉薤抑制剂，浓度为o 5 ( 耐奶及 1 o ( w ，w ) 的山梨酸钾可以很好的抑制样品中的霉菌生长。 在确定产品的水分含量后，通过三种不同的脱水方法( 空气干燥、微波干燥、真 空微波干燥) 对南美白对虾虾仁进行干燥，对其干燥速度、储藏期微生物指标以及质 槐等方面进行比较，确定真空微波于燥为南美白对虾虾仁最傣豹脱水于燥方法，并对 其干燥动力学进行初步研究，发现在采用微波真空干燥设备对南美自对虾虾仨进行脱 水时，绝对压强一定，刚微波干燥功率越大，干燥时间越短，功率大小与干燥速率快 慢之闻基本存在线性关系。 通过热烫、调味以及真空微波= f 燥等工艺条件的优化，确定了常温即食囊美自对 虾半干虾仁产品的生产工艺。所得产品的微生物指标、蛋白质含餐、脂肪含量在9 个月储藏期内均有变化，但幅度不大，在安全范函之内。产品的硬度_ 和弹性在储藏过 程中也蠢变化，6 个胃内较好，9 个月耪硬。 关镳词：南美白对虾水分含量真空微波干燥常温货架期 拄寓大学硬士学短论文 髓ep u r p o s e0 ft t l i s 蚰i si st o d e v e l o pap r o c o s sf o rp r 蝴i o no f 螂通y _ t o e a t d e h y d r a t c dp e n u ss l 】咖sp 糟s e e da tr o o mt e m 详粕t i l t h e s e a r c hi n c l l l d e d1 量i e i l w e s t i g a t i o 拄o n 盘ee 登毽c to fw a ：t e r 蒯v i 锣o n h cs h e l 矗l i 括a n dt e x t l l o fd c h y d m t e d p e n 8 e t l ss h r i n 臻s 跳d 也e 泌疆域c to fd e h y 触i o n 印c e s so n b q u 畦i 移o f h e 辑a d y t o - e a l d e t 呻r a 旭dp e n a e 璐s t i r i m p s ，瓤n h ck i n e t i c so fd r y i n g 呔i r i m p sb yv u u mm i c r o w 鲥e d c 玛侧。珥a n d 蜢峙c h 雒g 船o f t h eq u a l i 锣o f t h cp f o d u c t s 小l r i l 唱曲嘲g e t h es h e l l e dp 镦臻e 醛曲矗m 秘w 黜盘凄l y 西鼍睦e db y bv a c u l 埘l 商娌讲聪v et od 主基b 凇i t 瑾i l e ra c t i 试t i e s ，锄【dt l l e nt l i em o i s t i l r es o r 嘶o ni s o t h e m la 主2 0 w 勰d 曲翔n i n e d c o n s i d e r e dt b er c l a t i o n s h i po fw a t 盯a c t i v i 够锄d1 l l et o t a la m a u n to fg e n i l h 王旺d n e s s 甜l d f l e x i 鞋l e t c ，妇a ws 融溜b e 锨斑硼e db e l o w o 9 矗t w h i c h t h ec 渊s p o 槭n gm o i s t u r e 、】l 隰s3 0 ( w p o t 如s i u ms o f b a l ew 鹅p r o v e dt ob eab e t l e ri n 】憾i t o rf o fm o l d ，诚融w 龉 m e m a i ng e 蛐m 恤e 锄p l 船a t a w = 0 8 9 姐dm ce 序曲t i v ed o s e 啪f eo 5 ( w ，、v ) 蚍d 1 o ( 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蛐g ，s c a l l i n g 越d v 3 c u u m 蟠c r o w 钾ed e h 弦删o n 啊1 e 谊v e s t i g a t i o no n 伍ep r o d l i c t 伽n ga9m o 耐i l s s t o m g ep e r i o ds l l o w 砸t h a t h em i c r 瑁a n 主锄i n d e x p f o 协虹搬避珏p 翅c 供魄tk 逯a 珏 c h n g e di nan w 啪g e ，b u t “ss a f et oe a t t h ep m d u c t sl l a r d m s sa n df l e x i b n i t ya l s 0 c h a n g e dd u r i n g 伍es 协r a g e i t w 懿b e 惭w i t l l i n6 m o n t h s ，b u t i t w 嬲s l i g h n y h a r d e r i n9 h 如。 k e yw o r d s ：p e m - e u ss h r i m p s ，w a t e rc o n t e n t ，v a c u u mn l i c r o 、糨v ed d l y d r a t i o n ，r o o m t e l n p e r i l 氨辩s h e l 蚤l i f e 珏 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 霖及取得的研究成采。尽我所知，除了文串= 特别加以标歉和致谢的地 方终，论文中攀包含箕链人艺经发表或撰譬过的磷究成祭，也不包含 本人为获得江南大学或其它教育机构的学位或证粥面使用过的毒| 料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说嘲并表示谢意。 签名： 鱼墨送日期：勘6 年6 月艚目 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者嵬全了解江南大学鸯关保蜜、使震学位论文嚣燕 定：江南大学有权保磐并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩辫| 或扫描等复制手段保存、 滋编学位论文，并且零人电乎文档瓣蠹褰帮l 医度谂文的蠢褰攘一致。 保密的学位论文在解密聪也遵守此规定。 签名；鱼垂选导师签名：左叠篮i ： 爨瓤渤艿年参男矮墨 第一举绪论 1 1 对虾简介 第一耄绪论 对虾属节肢动物f ，甲壳纲，日足舀。分布于浅海( 永深不超过3 0 米) 和深海 泥沙或珊瑚礁中，白天潜伏、夜间活动。我国沿海均产，以福建、广东、浙江、渤 海凝海南为其主箨产地。 、 尽管对虾零漏子i 蠹海虾癸生产孛煞经济鍪l 虾类，毽箕瓷源丰富，年年臻年年象， 年华都是对虾的率收年。其家族多达6 0 多种，少数品种食用品质较饿，深受粤、港、 澳、台地区人民的喜爱，也怒日本和泰国等东南亚国家菜肴中的常见虾类。在广东海 爨露场毒泰嚣避疆对努，箕努长这3 0 蓬米，羧臻较贵，潮产对虾薅长终5 至l o 厘米， 羹5 0 至l 克，每公斤价格6 至5 0 元不等，因种丽器琢l 。 南美白对虾e n a 科目也称凡纳对虾，和中国对虾毋 c 触) 、斑节对虾瑾o n o c i o n ) 并列，是世界养殖虾 类产量最高懿三犬种类之一。南美蛊对豁藤来分布在 中、南美洲，太平洋沿岸水域，外形似中闼对虾，正 常体色为浅灰色，它具有适成性强、抗瘸力强、适合 多秘方式姜薅、瓣瘩盐度要求低等优点，跫“海磐淡 养”的优质品种，深受国内外市场欢迎。游美自对虫下 是欧美日各国餐桌上的美味，占人们食用水产量的 3 5 左右，近年来需求量有上升的趋势3 1 。蘧着人们生涟水平豹提麓，国内对南美自 对羚产品熬需求鏊氇呈逐年童舞弱趋势。 1 2 对虾营养价值 南美自对虾壳薄体肥，肉菔鲜嫩，是一种营养价值极高的对虾产箍。其肉质禽永 分较多，肉味鲜甜嫩滑，淡而柔软，并且脊一种特殊诱人的鲜味。每年的春季是箕产 卵的季节，此时食用为最佳。巴壮的对虾膝部满是膏滕，可惜壳多爨少。但其蛋甄璇 含鬣高达l s ，菸肉孛碳承纯合物懿含量建1 5 ，骚黪0 7 ，骧及维生素、氯羧、 氯基丙酸等人体所需的营养成分。对虾性濑、味甘，有补肾壮阳、通乳脱毒之功效1 4 ，“。 1 3 薅耨生产情稼 从2 0 世纪7 0 年代初到2 0 世纪8 0 年代初，厄瓜多尔、美国、法国、日本等网家 江南大学硕士学位论文 的科研人员先后攻克了南美白对虾的繁殖、育苗、高密度养殖生产等难关，在中、南 美洲形成了产业化发展。目前欧美和日本市场对南美白对虾都有比较大的需求。 我国在1 9 8 8 年由美国引进南美白对虾，1 9 8 8 1 9 9 4 年取得了南美白对虾全人工育 苗、养殖实验的成功，1 9 9 5 1 9 9 8 年在我国的不少地区试养，养殖技术日趋成熟。1 9 8 8 年以后在国内尤其是广东、广西、海南三省开始普及。到2 0 0 1 年，全国掀起养殖南 美白对虾的热潮，养殖面积和养殖产量进一步扩大，产量在三大对虾( 中国对虾、斑 节对虾、南美白对虾) 中居第一位，南美白对虾的产量也占到总产量的一半左右。 江苏省是我国主要的对虾养殖省份之一，但自1 9 9 3 年以来的对虾病毒使一度兴 旺的海水对虾养殖步入低谷。到1 9 9 9 年，南美白对虾第二轮养殖成功，养殖面积1 0 0 0 亩，到2 0 0 1 年总养殖面积猛增到3 5 万亩以上，主要集中在连云港、南通、盐城。 在2 0 0 2 年，南美白对虾的养殖约占对虾养殖份额的7 0 8 0 ，单赣榆县一县，到2 0 0 2 年养殖规模已经达到1 0 0 0 多家，养殖面积超过1 0 0 0 0 亩，产量近5 0 0 0 吨，并每年以 3 0 的速度递增。 近年来，随着我国对南美白对虾生产力度的加大，其产量上升较快，饲养、生产 南美白对虾的厂家也较多。我国的南美自对虾的生产与销售主要集中在广东，福建、 大连等沿海港口城市。就江苏地区来说，被评为江苏省无公害水产品生产基地的就有 4 0 0 余家，其中包括江苏省赣榆县水产养殖厂，淮安涟水县水产养殖公司，连云港市 新浦养殖公司【6 j 。但是，由于对虾捕捞季节集中，产品贮藏保鲜和深度加工滞后，价 格一路下跌，卖虾难和增产不增收的现象已开始显现。 1 4 对虾加工研究现状与存在的问题 1 4 1 国外研究现状 a 卜d a g a l 和b a z a r a a i ”，b e n n e re ta 1 【8 】研究认为，虾冷藏的货架期和卫生状况 主要受酶和微生物的影响。最近几年一些研究者获得了一些可行的延长虾的货架期的 方法。b e n n e r 等的研究结果表明，化学抑菌混合物中的有机酸及其盐能起到保藏虾 的作用，其抑制特性与有机酸及其盐对鲜肉和其他海产品的微生物抑制特性相一致。 随着人们对使用天然食品添加剂的要求的增加，越来越多的国内外研究者致力于从植 物中提取抑菌剂的研究。s i r a g u s a 掣9 l 和t o r r e s 等【1 0 1 认为，抑菌物质会迅速的扩散 到产品的内部，单独使用的效果不太理想。1 9 9 9 年a 卜d a g a l 等成功地用生物保藏方 法延长了整虾和去皮虾的货架期。早在1 9 9 7 年m i n ge ta 1 已经成功的将细菌素固定 在纤维素载体上用于肉保鲜，但这种技术在虾的保鲜方面几乎未见报道。1 9 9 7 年美 国f d a 批准了肉类辐照。据报道，辐照可以杀死食品中所有的病原体。l a c r o i x 等【l i 】 研究发现，经辐照( 1 8 3 6 k g y ) 的预煮虾的冷冻货架期可延长超过1 7 天。由于微 波真空干燥速度快、干燥温度低，因此用于水产品干燥具有明显优势，t e i n 掣n j 曾 第一章绪论 利用微波真空干燥技术干燥小虾，发现利用微波真空干燥的小虾比热风干燥收缩小、 复水性和水分保持能力增强，而且在色泽、组织和风味等方面与复水冷冻虾接近。 1 4 2 国内研究现状 我国在虾的保鲜加工方面的研究目前比较少。曾庆祝、许庆耐”】研究认为，可 食性涂膜保鲜技术是一种有效的延长虾保质期的保鲜方法，也可作为超级市场或自选 商场内销售冷冻水产品的预包装。姚兴存1 1 4 j 提出了虾肉的褐变原因与防止方法。崔 生辉等【l5 】研究认为，低剂量辐照、真空包装、冷藏结合可大大延长虾的保存期且风 味良好。何耀辉和卢敏仪【l6 】研究发现，对于经保鲜液处理的虾若采用气调包装技术 可使冷藏保质期延长2 2 天。杨性民等f 1 7 】研究了不同杀菌方式和贮藏时间对微波烤虾 品质的影响，结果表明，2 k g y 辐照和常压杀菌只能有限地降低微生物数量。贮藏期 间，甘氨酸的降解会造成产品鲜味严重破坏。林情员、洪江【l8 】改进了传统的珍味烤 虾工艺，发现经高温短时热处理再烘烤的虾口感和色泽均得到明显改善，同时发现产 品的水分含量在1 7 5 18 5 为宜。张国琛，毛志怀等【l9 】进行了扇贝柱的微波真空 干燥试验，研究了微波真空干燥参数对扇贝物理和感观特性的影响规律，并与传统的 自然干燥和热风干燥进行了对比分析，结果表明，利用微波真空干燥扇贝柱，对提高 干燥速度和改善产品品质具有明显优势，此方法可借鉴到南美白对虾等其它水产品的 研究中。 1 4 3 存在的问题 南美白对虾以其美味及高营养价值深受人们的喜爱，但同时它也是一种难以保藏 的海鲜食物。 由于鲜虾含水分多，蛋白质高，极易腐烂变质。为了防止鲜虾的鲜度降低，腐烂 变黑，通常采用冷冻和盐渍法来贮藏鲜虾。冷冻法破坏了鲜虾的细胞组织并使蛋白质 变化，肉质硬化，解冻又使海鲜鲜味急速下降【2 们。盐渍法使盐味进入海鲜体内，破 坏了天然风味。虽然过去出现了各色各样的保鲜剂，但都无法满足防止鲜虾变黑的保 鲜要求【2 1 1 。 目前，对南美白对虾的加工还处于初级阶段，国内外的产品只有单冻煮虾、单冻 去头虾仁等，不仅产品的形式单一，而且加工的产量不大，大大制约了南美白对虾养 殖业的进一步发展。水产加工薄弱的环节已成为制约我国水产养殖业发展的瓶颈，因 而必须加大力度去探索新的加工工艺和新的加工产品。 另外，传统工艺杀菌消毒方法中消毒剂使用不稳定，副溶血性弧菌也时有检出， 特别在夏秋季更应引起注意。 3 江南大学硕士学位论文 1 5 调理食品 调理食品是即食性餐点( r e a d y t o e a tm e a l ) 或经加热后即可食用的产品1 2 ”，其 特点是食用方便、附加值高，讲究营养均衡、包装精美和小容量化。按其加工方式和 运销储存特性，可将调理食品分为冷冻和常温即食两种。 常温即食调理食品具有贮藏方便、可即食、口味好且多样等优点，因此特别受到 广大消费者的欢迎。国际上即食调理食品的发展起于9 0 年代初，且至今历久不衰， 其中虾、鸡、蔬菜、薯条、肉丸和牛排等食品的销量不断攀升。在我国，冷藏调理食 品的发展也十分迅猛，一些厂家已经开发或正在开发这类食品。然而，我国目前的常 温即食调理食品主要为畜肉、禽肉和植物性食品，几乎没有常温即食调理的水产品。 目前我国水产品主要为冻藏。水产品营养丰富，味道鲜美，脂肪和胆固醇含量很低。 因此，可以预见，营养丰富、味道鲜美且可以即食的常温调理水产品必然会得到广大 消费者的热烈欢迎。 1 6 干燥技术简介 1 6 1 干燥技术的主要特点 干燥技术是自古以来利用的基本技术之一，也是近年来用于提高农产品和食品原 料附加值的关键技术。现在用于食品加工中的干燥技术有喷雾干燥、带式干燥、真空 冷冻干燥等，近年来新开发应用的还有喷雾干燥造粒技术、微波等复合化干燥技术 【23 1 。随着我国人民生活水平的不断提高，人们已不再满足于吃得饱，而是要吃得好， 吃得健康，因此对食品的品质提出了更高的要求。干燥技术对农产品和食品产品的品 质具有很大的影响，有时甚至起到决定性的作用。干燥技术广泛应用于农业、食品、 化工、医药、矿产、造纸和木材加工等众多领域，几乎所有的产业都涉及干燥【2 “。 然而在科学技术高度发达的今天，它仍然是最具有挑战性的单元操作之一，特别是干 燥农产品、食品和具有生物活性功能的生物制品等【2 ”。 众所周知，现在仍占主导地位的热风干燥对产品的色泽、维生素c 【26 】及其它生 物活性物质破坏的程度较大，要获得优质干燥产品常常需要采用昂贵的方法和设备， 如冷冻干燥【2 引。随着技术竞争的激烈，干燥的经济性和产品质量之间目前还存在着 很大的矛盾，如何以低能耗和低成本去获得优质的脱水干燥产品，是当前农产品和食 品干燥研究中急需解决的问题，也是干燥技术研究和发展中的一项最大的挑战，必须 不断开发新的干燥技术，以适应食品加工的需求1 2 8 】。 4 第一章绪论 1 6 2 干燥技术在食品加工中的应用 自然干燥是在食品加工历史中利用很长一段时间的一种技术，至今仍然应用在某 些特殊地区的食品加工中嘲。在方便食品制造过程中主要应用的是喷雾干燥、冷冻 干燥和滚筒干燥三大技术。目前在食品加工领域中利用的比较新的干燥技术还有真空 传送带式干燥、真空脱水干燥、微波和远红外干燥、流化造粒干燥等【2 5 1 。 食品生产中经常使用的是无损于食品风味、不易引起色泽变化和质量变化的喷雾 干燥，冷冻真空干燥和真空皮带式干燥等高品质干燥技术。另一方面由于冻结和真空 操作的运转费用很高，考虑到产品品质和成本费用，不得不用滚筒干燥或其他干燥方 法替代而影响产品的品质【3 0 】。 由于高品质干燥方法的生产成本过高，往往对含有高水分的食品材料采取先进行 浓缩处理除去部分水分，以减少成本费用。尤其是液态物料，通过采取浓缩干燥等 单元操作组合可最终达到降低或除去水分的目的。常采用组合干燥技术，以提高产品 品质【3 1 1 。 在各种干燥装置中，也有将原料滞留时间短的装置与滞留时间长的装置组合起来 以及将液态原料或浆状原料等分别采用二次干燥机组，生产粉状制品的新趋势。尤其 是低水分含量产品，需要考虑采用复合法干燥，因为采用单一的干燥装置时，干燥装 置必须很庞大，排气温度也相当高，排风量也很大【3 2 】。不仅有两种干燥机组合，而 且还有将干燥装置与其他单元操作组合连用的新趋势。 表卜1 应用于食品中各种干燥方法的特点 人们越来越认识到，可长期贮存的腌制、薰制和罐头食品具致癌因素或导致营养 损失的缺点，而经脱水的干制食品具有绿色、方便和健康的特点。而干燥是食品保藏 江南大学硕士学位论文 的重要手段，也是加工高质量食品的一项重要加工技术。 随着经济的发展，人们生活水平提高以及人们生活节奏的加快，快捷、方便食品 的消费急剧增长，我国当前的冻干制品多是蔬菜，主要用于出口，尚不能满足国内市 场的需要。我国的方便面生产厂家约有3 0 0 0 家，目前仅有两家生产厂的两种方便面 调料使用冻千蔬菜和调料，而大量的则是热风干燥制品【3 3 】。 干燥方法包括最原始的自然干燥法以及利用外来热量的热风干燥法、喷雾干燥 法、薄膜干燥法及冷冻干燥法等多种方法。近年来，为了提高干燥产品的质量和效率， 还研究开发了一系列利用真空和加压处理的各种新型干燥装置，使食品干燥技术进入 了崭新的发展阶段u ”。 1 6 3 微波真空干燥技术的特点 微波真空干燥是当前国际上食品干燥研究的热点。w a d s w o r t h 等【3 5 】研究了微波 真空干燥谷物；d r o u z a s & s c h u b e r ti 刈研究了香焦片的微波真空干燥： y o n g s a w a t d i g u l g u n a s e k a r a n 【3 刀研究了间隙脉冲微波真空加热干燥草莓；d r o u z a s 等【3 8 1 研究了微波真空干燥果胶；l i n 等研究了虾的微波真空干燥；e r l e s c h u b e r t 【3 9 j 研究了渗透压脱水与微波真空组合干燥苹果片、草莓等；k a e n s u p 掣4 川 研究了微波真空干燥辣椒：m o u s e & f a r i d l 4 l 】研究了微波真空干燥香焦片；m c l o n g h l i n 等h 2 】研究了微波真空干燥药品的可能性。 我国微波干燥的应用始于7 0 年代，己应用于轻工、化工及农产品加工等方面， 目前很多农产品如茶叶、谷物、蔬菜、水果、大豆等都已应用了微波辅助干燥。微波 干燥的一个最大缺点是经常会出现过度加热，局部温度会超过1 0 0 ，导致食品、药 品等热敏性物料的品质变坏，营养风味的损失等。这些都是由于没有能够控制微波加 热过程中热量和水分的传递，微波能未得到最合理、最有效的利用。目前的改进策略 主要是将微波和真空相结合，即微波真空干燥。 微波真空技术是一种刚发展起来的新型干燥技术，它是微波系统与真空系统的相 互结合，综合了微波和真空的优点，其传热和传质机理类同于介电干燥，由于加热干 燥的物料处于真空之中，水的沸点降低。水分及水蒸汽向表面迁移的速度更快。所以 微波真空干燥既降低了干燥温度，又加快了干燥速度。具有快速、低温、高效等特点， 实验已证实，微波真空干燥技术能较好地保留食品原有的色、香、味和维生素等，热 敏性营养成份或具有生物活性功能成份的损失大为减少，得到较好的干燥品质，是一 种低温快速干燥方法p “。 微波真空干燥具有以下特点：1 干燥速度快、干燥时间短；2 产品质量高；3 反应灵敏、便于控制；4 加热均匀；5 加热过程具有自动平衡性能；6 热效率高、设 备占地少。因而微波真空干燥具有广阔的应用前景。 第一章绪论 1 7 立题背景及意义 进入2 1 世纪，我国加入世贸组织后，如何提高我国农产品的国际竞争力，提高 农产品附加值，提高农民收入，已经成为一个新的课题。解决三农问题是现在乃至今 后很长一段时间党中央、各级人民政府的工作重点。要解决三农问题，提高广大农民 的收入，必须依靠科学技术进步，农产品深加工是必由之路。我国是农业生产大国， 但不是农业生产强国，目前发达国家农产品产后产值与自然产值的比例在3 ：1 左右， 而我国还不到0 5 ：1 。作为农业大国，只有农民富裕了，整个国家才能富强稳定，农 产品加工技术的发展是提高农产品附加值，提高农民收入，促进国家经济发展的重要 途径。 随着我国南美白对虾的养殖面积和产量的大幅度提高，以及国外对我国产品的 “贸易壁垒”，近年来我国对虾出口大幅度下降，现在已经显现出广大虾农“丰产不 丰收，增产不增收”的尴尬局面，而且这一局面还有进一步加剧的趋势。从全球来看， 水产品的深加工是扩大消费、增加效益的最佳途径。在美国，水产精加工的增加效益 为2 7 0 ，日本是2 3 0 ，台湾为1 3 0 ，而大陆仅仅是4 。由此可见，我国发展水 产品精深加工的潜力空间非常的大，发展南美白对虾的精深加工是扭转目前南美白对 虾发展不利局面和实现可持续发展的可行途径，也是根本途径之一。 本文研究的目的是攻克虾等易腐败变质水产品的深加工关键技术，开发出具有常 温货架寿命的即食调理南美白对虾即食产品。该研究不仅可以大大丰富南美自对虾的 产品结构，提高产品档次，扩展产品延伸性，为南美白对虾的精深加工开辟出一条不 仅效益高而且产品面广量大的途径，而且其技术成果可以为其它水产品的加工所借 鉴，促进整个水产品深加工技术的发展，带动水产养殖业，促进地方经济。同时本课 题研究可解决养殖户的后顾之优，维护广大虾农的利益，对促进养殖业的进一步发展 和社会稳定会起到非常积极的作用，具有更加广泛的社会效益。 在众多的干燥技术中，热风干燥虽然简单、成本低，但对产品的品质有严重的影 响，特别是干燥农产品、食品及生物制品：冷冻干燥产品品质好，但设备投资大和生 产成本高【4 3 】。干燥的经济性和产品质量之间存在着巨大的矛盾，如何以低能耗和低 成本去获得优质的脱水干燥产品，是干燥技术研究中急需研究解决的问题，也是干燥 技术研究和发展中的一项最大的挑战，而微波真空干燥有可能解决这一矛盾。微波真 空干燥的基础理论研究很不深入，很多方面尚是空白，因而研究微波真空干燥动力学、 物料的温度预测模型具有重要的学术价值和实际意义。 1 8 本论文的主要研究内容 本文着重研究南美白对虾半干虾仁的常温即食调理食品的加工及保藏工艺，以期 7 皇堕苎堂堕塑墼 使产品的常温货架期达到9 个月以上。具体研究内容如下： 1 南美自对虾的营养成分分析： 2 具有常温货架期9 个月以上的即食调理南美白对虾半干虾仁产品生产工艺的确定 和优化； 3 比较不同干燥方法对南美白对虾的脱水效果： 4 微波真空干燥南美白对虾的干燥动力学； 5 即食调理南美白对虾半干虾仁产品的微生物总数、蛋白质和脂肪含量等保藏过程 中的变化，同时，对对虾的质构、感官指标等进行考察。 第二章水分活度对干制虾仁储藏性和质构的影响 第二章水分活度对干制虾仁储藏性和质构的影响 2 1 前言 食品的水分含量和它的腐败性之间存在着一定的关系，浓缩和脱水过程的主要目 的是降低食品的水分含量，同时提高溶质的浓度和降低食品的腐败性。然后，已经发 现不同类型的食品虽然水分含量相同，但是它们的腐败性显著不同h 4 1 。因此，水分 含量不是一个腐败性的可靠指标。出现这种情况的部分原因是水与非水成分缔合强度 上的差别，参与强缔合的水比起弱缔合的水在较低程度上支持降解活力，例如微生物 生长和水解化反应。 食品中的水分为游离水和结合水。水分活度( a w ) 与食品中水分的存在形态及物理 性质有关，a w 不是食品中的绝对水分，而是微生物酶和化学反应能触及的水分，它 能反映水与各种非水成分缔合的强度。a w 比水分含量能更可靠地预示食品的稳定性、 安全性和其他性质。尽管a w 还不是完美的，然后它与微生物生长和许多降解反应具 有很好的相关性，因此成为一个产品稳定性和微生物安全的有用指标【4 5 j 。 用水分活度来预测一种食品是否耐储藏，或者是作为引导工艺改进的一个指标， 如何预先采取措施控制产品的水分活度使得其免受微生物的侵袭，同时又使产品不那 么过于干燥，食之味同嚼蜡，是近1 0 多年来国内外食品科学界非常感兴趣的事情。 特别是近几年由于测定水分活度的方法有了很大改进，不进误差缩小，精确度提高， 而且测定的时间大大缩短，手续也简便了。某些情况下比测定其它反应质量情况的参 数甚至更为经济简便，这些都使得水分活度这一参数越来越多的应用于生产实际中。 南美白对虾半干虾仁制品的干制是通过控制虾肉中含水量的下降来降低其水分 活度，以抑制微生物的繁殖，达到长期保存的目的。一般认为，当水分活度降至o 6 9 以下时，贮存更加安全嗍。但实验证明，当虾肉千制到此水分活度时，其水分含量 已降到1 5 以下，得到的产品干硬，口感不佳，已经不为人们所接受【4 7 j 。 本章主要通过测定2 0 时的南美白对虾的水分吸附等温线，并通过保藏实验分 析研究水分活度对南美白对虾干制虾仁产品贮藏性和质构的影响，为后期产品确定一 个合适的水分活度范围，以期在较好的口感与较长的储藏期间取得平衡。 2 2 实验材料 2 2 1 实验原料及药品 鲜活南美白对虾 市售 9 江南大学硕士学位论文 三层复合包装袋 去离子水( 分析纯) 氯化钠( 分析纯) 营养琼脂( 生化试剂) p d a 培养基 山梨酸钾( 食品级) 2 2 2 实验设备 江阴市兴江彩印厂提供 江南大学水处理室 中国医药集团上海化学试剂公司 上海生化试剂厂 自配 如皋市江北添加剂有限公司 真空微波干燥设备 d 一8 9 4 l 型真空包装机 s w c j 型超净工作台 p y x d h s 一4 0 5 0 型隔水式电热恒温培养箱 l h s 型电热恒温水浴锅 p l 2 0 0 2 型分析天平 s c 1 0 1 1 型鼓风电热干燥箱 t a x t z i 型物性测试仪 d t l 1 0 0 2 0 a 型水分活度测量仪 t c p i i g 型全自动色差计 2 3 试验方法 2 3 1 样品制备 自制 m u l t i v a c 公司生产 苏净集团安泰公司 上海跃进医疗器械厂 上海医疗机械五厂 上海第二天平仪器厂 上海实验仪器总厂 s t a b l em i c r os y s t e m 公司 瑞士r o t r o n i ca g 公司 北京光学仪器厂 南美白对虾一去头尾、泥肠一2 的沸盐水热烫7 0 s 一剥皮一沥干一 真空微波干燥一一1 0 0 0 m b a r 真空包装一样品( 常温保藏) 【4 8 】 挑选对虾时，应尽量挑选个体较大、无伤、体表光滑、无烂眼、烂尾、体长5 1 0 c m 的对虾。真空微波干燥时，采用不同的干燥时间，以制得不同水分含量和水分活度的 南美白对虾样品。 2 3 2p d a 培养基的制备 去皮马铃薯2 0 0 克，切成小块，加水1 0 0 0 m l ，煮沸3 0 m i n ，滤去马铃薯块。将滤 液补足至1 0 0 0 i i l l ，加葡萄糖2 0 克，琼脂1 5 克，溶化后分装，1 1 5 1 2 1 ，灭菌2 0 m i n 。 2 - 3 3 水分含量 采用常压干燥法测定【4 9 】。 1 0 第二章水分活度对干制虾仁储藏性和质构的影响 将样品在1 0 5 烘干至恒重，计算水分百分含量( ) 。 2 3 4 水分活度( a - ) 采用瑞士r o t r o n i ca g 公司的d t l 1 0 一0 2 0 a 型水分活度仪进行测定。 将样品捣碎平铺于样品盒，以完全覆盖样品盒底为标准，样品盒打开盖放入样品 池，拧紧样品池盖，打开电源，当读数稳定时即可从显示屏上直接读出样品的水分活 度。 2 3 s 微生物总数的测定 按g b4 7 8 9 1 7 9 4 规定执行【5 0 】。 9 9 虾样于研钵磨碎后加入8 1 l 灭菌生理盐水，均质后根据对标本污染情况的估 计，选择作3 个适宜的稀释度，l o 倍稀释，同时吸取1 l 涂于标准营养琼脂平板， ( 3 7 1 ) 培养( 4 8 2 ) h ，计数。菌落总数的报告应选择平均菌落数在3 0 3 0 0 之间的 稀释度，乘以稀释倍数报告之。 2 3 6 霉菌初步鉴定 根据微生物菌落形态判断。 2 3 7 抑菌定量实验 将不同浓度的防腐剂分别加入到灭菌后的p d a 培养基中，混匀，p h 4 5 左右，然 后分别加入l 1 被试菌悬液，倒平板( 同种浓度3 个平扳) ，另作不加防腐剂的对照 组，分别置于2 0 和2 8 恒温培养箱培养3 5 天，观察并计数。计数方法同微生物 总数计划5 。 2 3 8 样品感官评价 将不同水分含量的成品按照国家标准g b t 1 6 2 9 0 一1 9 9 6 感官分析一方法学一 使用标度评价食品中顺序标度的检验法，由九位专业人员从外观色泽、质地和风味 三方面进行评价，使用9 分标度，5 分以上为可接受【5 2 1 。 2 3 9 样品外观色泽评价 采用上海精密仪器公司w s c s 型全自动测色色差计，以标准白板为标准( a _ 0 0 3 ，b = = 0 0 1 ，l = 9 1 3 2 ) 。 一坚堕查兰壁主兰垡堡壅 2 3 1 0 硬度、弹性测定 采用s t a b l em i c r os y s t e m 公司设计的物性测试仪进行测试。 物性测试仪的功能及用途：可对物质进行硬度、脆性、粘牙性、脱粘性、回复性、 凝胶强度等测定，能面对食品业中大量模糊的感官概念，获得一套准确的量值表达。 测试时选取的参数值： 采用p 0 5 探头对虾进行硬度分析。该探头可以测试果胶、人造黄油、肉类等物 质的硬度、弹性等感官指标。 硬度是指样品达到一定变形所必须的力。是指第一次挤压样品时的压力峰值。 弹性是指样品本身在第一次挤压过程中变形后的“弹回”程度。弹性度量有多种 方法，但最具代表性的是第二次挤压的测量最大值同第一次挤压的测量最大值的比。 2 4 结果与讨论 2 4 1 原料分析 对南美白对虾虾肉进行原料分析，其水分、蛋白质、脂肪、灰分、细菌总数等指 标的分析结果见表2 1 ： 表2 1 南美白对虾原料的主要成分( w ，) 项目 含量 。一 水分 7 6 7 1 蛋白质 1 7 4 脂肪 o 8 2 3 灰分 1 2 6 细菌总数( c f l 妇)1 5 8 1 0 4 从表2 - 1 可以看出，对虾的水分含量和蛋白质含量均较高，分别达到了 7 6 7 1 ( w w ) 和1 7 4 ( w ，w ) 。根据潘英等匝8 1 的研究表明，虾肉味道鲜美的程度由肌肉 中鲜昧氨基酸的组成和含量来决定。肌肉中除谷氨酸外，天门冬氨酸、丙氨酸、甘氨 酸这4 种氨基酸是鲜味氨基酸。其中谷氨酸、天门冬氨酸，这两种氨基酸为呈鲜味的 特征性氨基酸；而甘氨酸、丙氨酸是呈甘味的特征性氨基酸，脂肪对对虾的风味的也 有影响。较高的水分含量将给以微生物适宜的生长条件，高含量的蛋白质不仅对食用 s s s c 州州州 溉 2 3 5 5 5 d n d e 1 e e a e p r p s t s d s e t ( t e s s p e t e s t n t a t t t e e s s s m r e 0川 p t n d t 第二章水分活度对干制虾仁储藏性和质构的影响 者有很高的营养价值，也是微生物生长可以利用的养分，因此在本章我们将着重讨论 水分活度对半干南美白对虾虾仁储藏性及品质的影响。 2 4 2 水分吸附等温线的测定 在恒定温度( 2 0 ) 下，测得微波脱水的南美白对虾样品的水分含量( 湿基，水 分总重) 与水分活度的关系图，即2 0 时的南美白对虾的水分吸附等温线，结果见 图2 1 。 o0 2o 4 0 60 8 水分活度a w 图2 一l 南美白对虾样品的水分吸附等温线 由图2 1 可以看到，南美白对虾样品的水分活度随其水分含量的下降而下降。 当水分含量从7 5 迅速下降到3 0 9 6 左右时，其水分活度仅仅从o 9 5 下降到o 9 0 ，变 化很小，而此后，样品的水分活度随其水分含量的下降丽迅速下降。 上述结果表明，水分活度与水分含量有关，但水分含量并不是决定水分活度的决 定性因素。因为千制品中所含的水分有结合水分与游离( 自由) 水分。水分活度是对介 质内能参与化学反应的水分的估量，也就是对干制品中自由水分存在的一种量度。水 分活度因食品内部各微小范围内的环境不同而不同，两种食品的绝对水分可以相同， 但水分与食品结合的程度或它的游离程度并不一定相同，即干制品中可被滋生物利用 的自由水量并不一定相同，故水分活度也就不同。显然，水分活度并不是食品的绝对 水分。水分活度虽不同程度受到制品水分含量的影响，但由于虾体内的结构及组织成 分的不同，水分在制品中所处的微小环境及呈现的状态也各不相同，所以水分活度不 只由水分含量决定。本试验的结果也可看到这一现象。这对今后进一步研究如何采取 各种方法以保持于制品含有一定的水分，改善口感，而使水分活度降低的方法是有一 定实用价值的。 蛐加m 0 鬟谢赠v嘲如愈* 江南大学硕士学位论文 2 4 3 水分活度对微生物生长的影响 食品贮藏时变质，主要由微生物引起。微生物生长所需要的水分活度相当严格， 根据文献资料【”】，新鲜水产原料的a w 一般在0 9 8 一o 9 9 ，腌制品在0 8 0 一0 9 5 ，千 制品在0 6 0 o 7 5 。a w 低于o 9 时，细菌不能生长：低于o 8 时，大多霉菌不能生长； 低于0 7 5 时，大多数嗜盐菌生长受抑制；低于o 6 时，霉菌的生长完全受抑制。 将加工后得到的不同水分活度的南美白对虾样品在常温下放置1 4 天后，检测菌 落总数，测定结果见表2 2 ： 表2 2 常温保藏1 4 d 后不同水分活度的南美白对虾样品的微生物含量 从表2 2 的结果可知，常温下，较高水分活度( 大于0 9 ) 的样品，在1 4 天后 微生物菌落总数已达到1 0 6c f u g ，超过国家卫生标准，产品已腐败。而当水分活度 降低到o 9 以下，同样保藏条件下的样品，其微生物菌落总数仅为3 1 0 1c f u g ，比 高水分含量的样品降低了5 个l o g 数，完全符合国家标准。也就是说在水分活度降低 到0 9 以下时，其保藏稳定性有了显著改善，较低的水分含量大大抑制了微生物的生 长。接下来我们对水分活度为0 8 9 的样品3 进行菌落总数的进一步观测，结果见表 2 3 ： 表2 3a w 为0 8 9 的南美白对虾样品常温保藏不同时间的微生物含量 表2 3 的结果表明，a w 为0 8 9 的南美白对虾样品常温下保藏7 0 天后，其微生 物菌落总数达到2 3 1 0 6 c f u g ，已经超过国家虾类一级鲜度的标准( 微生物总数 1 0 6 c f u g ) 。 观察平板中微生物的菌落形态，大多数外观干燥、大而疏松、不透明，白色，菌 落与培养基较牢固结合，有孢子，有霉味。根据其菌落形态，初步判断为霉菌f 5 舢。 用防腐剂防止食品霉变，具有方便实用、投资少、效果好等优点，但从经济、毒 性和风味考虑，用量应严格限制。鉴于a w 为o 8 9 的南美白对虾样品常温下保藏7 0 天后主要污染微生物为霉菌，本实验采用对霉菌有较好抑制效果的山梨酸钾做防腐 1 4 第二章水分活度对干制虾仁储藏性和质构的影响 剂。根据我国食品添加剂使用卫生标准规定，山梨酸钾在食品中的最大使用量为 1 ( w ，w ) 。为解决干制南美白对虾虾仁储藏过程中的霉腐问题，我们选择低于上述最 大允许量，0 0 5 ( w ，w ) 、o 1 ( w ，w ) 、o 5 ( w ，w ) 和1 o 的山梨酸钾四个浓 度检测其对样品中霉菌的抑制情况，见表2 4 。 表2 4 不同浓度的山梨酸钾对霉菌的抑菌结果 山梨酸钾浓度( )菌落总数( c f u g ) ( w ，w ) 2 0 2 8 由表2 4 可见，山梨酸钾在0 0 5 ( w ，w ) 及o 1 ( w ，w ) 浓度下，霉菌数量较对 照组下降l 一2 个数量级，说明有一定的抑制作用，当浓度提高到o 5 ( 训w ) 及 1 o ( 、， 呐时，霉菌总数未检出，其生长完全受到抑制。试验结果表明，山梨酸钾是 良好的霉菌抑制剂。同时也证明了对微生物主要为霉菌的判断正确。 在实际生产中，若要制成常温下保质期较长的南美白对虾产品，除将其水分活度 控制在0 9 以下外，还应该考虑加入适当的防腐剂如0 5 ( w w ) 的山梨酸钾以期进一 步延长其货架寿命。 2 4 4 水分活度对质构的影响 对于低水分含量的干制产品，产品的质构对产品能否被人们所接受有很大影响。 不同程度的脱水对对虾组织中水分分布的影响不同，肉制品中水分的分布将影响组分 的分布，肉蛋白的溶解，还有肉制品的多汁感和柔软度。对于本文