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鱼糜是原料鱼经过采肉、漂洗、精滤、脱水、分装、冻结等工序制得的一种水产调理食品原料。水产品具有鲜明的生产季节性和原料易腐性,鱼糜加工技术突破了水产品品质保全、全年供给、流通与消费便利的技术瓶颈,实现了水产品加工的工业化、标准化需要,通常在鱼糜中加入能抑制鱼肉蛋白质冷冻变性的糖类和多磷酸盐,经搅拌混匀后快速冻结,以冷冻鱼糜的形式贮藏。冷冻鱼糜是富含精制的鱼肉蛋白质,其营养价值高;质量均匀,调理简便;耐藏性好。冷冻鱼糜既可用于大规模工业化的食品制造,提高高产低值鱼的经济价值,又能满足餐饮、家庭式手工菜肴制作,是水产品精深加工时优质的重要原料。但是,在生产鱼糜制品前必需对冷冻鱼糜进行解冻,不同的解冻方式会影响鱼糜的品质进而影响到鱼糜制品的品质。如何快速解冻原料鱼糜并保持其品质,不仅是鱼糜制品生产加工的一大难题,同时也是食品加工领域迫切需要提高的技术。射频,是一种频率范围在3 KHz-300 MHz之间的电磁波,产生的高频交变电磁场能激发食品内部的离子振动以及水分子极性转动,从而导致食品的整体性被加热。此外,射频所携带能量较低,所以只具有加热效应,不具有电离食品内的分子结构等所带来的潜在风险。射频加热具有整体加热的特性,被加热物料的内部和外层间无需热传导过程而同时加热、同时升温,且加热速度快。此种加热方式能大大减少升温时间、减少能耗,提高加热的均匀性,从而达到既提高解冻效率,又最大程度地保持冷冻食品品质的效果。本研究以狭鳕鱼糜为研究对象,采用同轴探针方法测定了狭鳕鱼糜的介电特性,揭示了狭鳕鱼糜介电常数和介电损失随温度、频率的变化规律。应用获得的介电特性结果计算电磁波对冷冻鱼糜的穿透深度,并对27.1 MHz和915 MHz二个频率下的介电特性和穿透深度随温度的变化规律进行回归分析。在此基础上应用COMSOL Multiphysics软件,对射频解冻狭鳕鱼糜的物理过程进行了动态的数值模拟,以有限元方法数值求解电磁波耗散及热传递的耦合方程,并通过实验测定对温度计算值进行验证。此外,应用COMSOL Multiphysics软件建立的数学模型,系统探究不同狭鳕鱼糜实验样品的尺寸、鱼糜样品在射频加热腔的位置、不同的射频功率、极板的间距以及间歇加热的时间等因素对冷冻鱼糜解冻均匀性的影响。根据数值模拟试验结果,以对狭鳕鱼糜射频加热解冻时温度分布影响较大的射频功率、极板间距和间歇时间为试验因素,以狭鳕鱼糜解冻所需时间和温度标准偏差作为解冻效果的评定指标,设计三因素三水平的正交试验,优化了狭鳕鱼糜的解冻工艺,提高鱼糜解冻均匀性,确定适合狭鳕鱼糜射频解冻的较优技术参数。最后比较了空气解冻、水解冻、射频连续加热和射频间歇加热4种解冻方式对冷冻狭鳕鱼糜解冻效率及其品质的影响。本研究得出的主要结论如下:1.狭鳕鱼糜的介电常数随频率的增大而减小,随着温度的升高先增大后减小;当温度一定时,狭鳕鱼糜的介电损失随频率的增大而减小;狭鳕鱼糜在27.1 MHz时的介电损失值大于在915 MHz时的介电损失;在27.1MHz频率下的穿透深度要远远高于在915 MHz频率下的穿透深度;微波具有穿透深度小的局限性,27.1MHz射频比微波更适合解冻大型物料。2.狭鳕鱼糜样品的上表面、中间层和下表面的温度分布高度一致,数值求解结果与实验验证结果吻合,鱼糜各层的冷点位置始终位于鱼糜的中心部位,热点位置始终位于鱼糜的边角区域,鱼糜中间层的温度要明显低于上下表面,鱼糜上表面温度要高于下表面。通过实验值与模拟值的比较,表明应用COMSOL Multiphysics软件获得的电磁波耗散及热传递的耦合方程可准确地模拟射频加热过程的温度变化,从而用于预测物料的温度分布。3.从升温速率上看,位于鱼糜样品中心部位的监测点5和监测点6升温速度最慢,位于鱼样品边角区域的监测点8和监测点3升温速率最快。鱼糜样品中9个监测点的温度实测值大部分落在模拟计算的温度变化曲线上,可见实测值与模拟值基本吻合,该数学模型能较好地预测狭鳕鱼糜射频加热解冻过程的温度变化。4.由正交试验结果可知:射频功率、极板间距和间歇时间三因素,影响狭鳕鱼糜解冻后温度标准偏差的主次顺序为:射频功率(A)>极板间距(B)>间歇时间(C);影响狭鳕鱼糜解冻所需时间的主次顺序为:极板间距(B)>射频功率(A)>间歇时间(C)。根据综合平衡法取狭鳕鱼糜最佳解冻参数为A1B3C3,即射频功率1.5 kW、极板间距15 cm、间歇时间2.0 min。验证试验结果表明:鱼糜上表面平均温差为15.2℃,温度标准偏差为2.5℃,解冻均匀性较好,平均解冻所需时间为8.2 min,验证试验结果与优化预期结果较为相符。5.采用1.5 kW,极板间距15 cm的射频加热仅需8.2 min就可以使狭鳕鱼糜解冻的中心温度达到-3℃;而采用传统的空气解冻方式,则需要195 min才能使狭鳕鱼糜的中心温度超过-3℃。射频加热具有整体加热的特性,无需热传导过程就能使鱼糜内外部同时升温,且升温迅速,其可以将解冻时间缩短到传统方法的二十分之一。但传统的空气解冻和水解冻后的狭鳕鱼糜不存在过热、且温度分布较为均匀;射频解冻过程中鱼糜边角部位会出现局部过热现象,但间歇式加热后的鱼糜表面温度分布均匀性要优于连续式加热。6.应用射频解冻后的狭鳕鱼糜,其持水力和白度值同传统解冻方法比较,没有显著差异,射频间歇加热后的狭鳕鱼糜的持水力为78.8%,白度值为61.7。射频解冻能有效控制鱼糜微生物的生长繁殖,解冻后的狭鳕鱼糜菌落总数仅为4.9×103CFU/g。四种解冻方式处理后鱼糜凹陷距离的变化没有显著差异,应用空气解冻后的鱼糜凝胶强度值最大,可达到492.72 g?cm,水解冻和射频解冻后的鱼糜凝胶强度没有显著差异,射频间歇加热处理的狭鳕鱼糜凝胶强度为445.62g?cm。此外,采用水解冻和射频加热处理后的狭鳕鱼糜盐溶蛋白含量没有显著差异,空气解冻后的狭鳕鱼糜盐溶蛋白含量最高,可达到1.87 mg?mL-1,四种解冻方式对狭鳕鱼糜ATP酶活的影响没有显著差异,射频间歇加热后的ATP酶活略优于射频连续加热,两种解冻方式处理后的ATP酶活分别为5856 U?L-1和5841U?L-1,射频加热处理不会显著降低ATP酶活,能较好地保持鱼糜中盐溶性蛋白的含量。采用射频间歇式加热的物料温度分布均匀性较好,解冻效率高,又能最大限度地保持冷冻食品的品质,是一种极具潜力的解冻方式。