1、 本科毕业论文 （ 20 届） 鱿鱼冷冻干燥工艺研究 所在学院 专业班级 食品科学与工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 1 目录 摘要 1 ABSTRACT 2 1 前言 3 2 材料和仪器 3 2.1 实验材料 3 2.2 主要仪器 4 3 实验方法 4 3.1 工艺流程 4 3.2 操作要点 4 4 试验方法 5 4.1 单因素 试 验 5 4.2 正交实验确定最佳工艺参数 5 5 冻干鱿鱼片产品测定与评价 5 5.1 与冻干工艺条件有关的感官指标 5 5.2 与冻干工艺条件有关的理化指标 6 6 结 果与分析 7 6.1 单因素实验结果与分析 7 6.2 正交实验结果
2、与分析 10 7 结论 12 参考文献 12 致谢 14 1 摘要 本文对鱿鱼 真空冷冻干燥的工艺条件进行了较系统的研究，实验通过对预冻方式、预冻时间、鱿鱼切片厚度以及保护剂的添加量等因素的试验，运用正交试验法对冻干工艺参数进行了优化，并通过感官品质、理化指标对冻干鱿鱼产品进行测定和评价，确立了鱿鱼真空冷冻干燥工艺条件为：鱿鱼切片厚度 7mm，在保护剂聚磷酸盐浓度为 1.5%的溶液中预煮3.5min，在还原型调味料浓度为 2.5%的溶液中静置 10min 后中速预冻，在 10Pa 左右的真空度、冷凝器温度为 -40的条件下对鱿鱼进行冷冻干燥。 关键词 冷冻干燥；鱿鱼；保护剂；工艺研究 2 St
3、udy on Freeze-drying Technology of squid Abstract The purpose of this study is to optimize the f reeze drying condition of squid, including the mode of pre-freezing; time; thickness and protectants. With the orthogonal experiment method to optimize the lyophilization process parameters. And through
4、the sensory quality, physical and chemical index of freeze-drying squid products, measurement and evaluation. The result was as follows: Squid slice thickness 7mm, clustering in protectants for 1.5% of the concentration of phosphate solution of 3.5min pre-cooking, in reduced seasoning density is 2.5
5、% in a solution of rest for 10min， medium-speed pre frozen. In 10Pa around vacuum and condenser temperature for -40 conditions for freeze-drying of squid. Key words Freeze-drying; Squid; Protective agent; Technical research 3 1 前言 鱿鱼（ squid）属软体动物门，头足纲，具有明显的特征：个体大、胴体长，肉质、颜色、风味和鲍鱼相似。在国外，已经有人将鱿鱼加工成类似鲍鱼
6、的罐头出售，因此有人称鱿鱼为穷人的鲍鱼。鱿鱼，是海洋赐于人类的天然无污染水产蛋白，鱿鱼营养物质丰富，高蛋白低脂肪，富含人体必需的多种氨基酸，且必需氨基酸的组成接近全蛋蛋白，还含 有 DHA及“非蛋白质含氮物”，如章鱼肉碱、龙虾肌碱、氧化三甲胺、牛磺酸、甜苯碱等，这些成分对于改善人体代谢机能具有很重要的作用，是一种良好的营养保健型产品，且风味良好。随着我国远洋渔业的快速发展，北太平洋的鱿钓业规模逐渐形成，鱿鱼产量持续扩大，年产量已达 20 多万吨 2。我国水产品加工企业十分重视对鱿鱼的开发利用，已开发了多种鱿鱼产品，如烤鱿鱼、调味鱿鱼、炸鱿鱼、鲜味鱿鱼、鱿鱼丝等，产品都受到广大消费者的喜爱。但这
7、些产品的加工时间相对较长，营养成分的损失较多。而采用真空冷冻干燥技术加工的鱿鱼，具有保持天然的 风味、营养损失小、保藏期长、食用方便及便于运输等特点，符合当前水产加工食品发展的新潮流、新趋势。 真空冷冻干燥（又称冷冻升华干燥，简称冻干），英文“ Freeze Dried”简称“ FD”是干燥技术领域中科技含量高，涉及面广的一种干燥技术，是真空技术与冷冻技术相结合的新型干燥脱水技术。该技术是先将食品冻结，然后在较高的真空度下，通过冰晶的升华将水分除去而使物料干燥的方法 7。此外，鱿鱼为软体海产品，加工过程中营养物质容易大量流失，而真空冷冻干燥是纯物理处理，脱水相对彻底，可以保持鱿鱼的色、香、味、
8、形及活性几 乎不变，且形体大而饱满，可直接食用，复水时间短；复水后外形基本保持不变；烹饪后味道鲜美。只要避光密封，不添加任何防腐剂，就可在常温下长期保存。 然而，作为一个水产大国，我国的水产品加工技术仍处于起步阶段，发展速度与发达国家相比存在较大差距。但我国可用于冷冻干燥的水产品数量大、品种多、质量高、价格低，这些优势正弥补了在冻干技术上的缺陷，使我国的冻干食品在国际市场上同样具有较强的竞争力。此外，我国东部沿海地区具有极其丰富的水产品资源，利用高科技、高附加值的冻干技术，对水产熟制品进行真空冷冻干燥加工，开发即食水产 品、方便食品和松脆可口的休闲食品。也可以增加中低档水产品的附加值和销售渠道
9、，为水产品深加工走出一条新路。 鉴于以上分析，本研究以鱿鱼为原料将冷冻干燥技术应用于鱿鱼的加工，研究鱿鱼冻干过程的工艺特性，主要包括冻干保护剂的浓度、原料切片厚度、预煮时间对冻干产品的质构、感官指标、复水性、含水率的影响以及其白度和鲜度的影响，从而得出鱿鱼冻干的最佳工艺条件。为了得到最佳冻干鱿鱼产品还将不同的预冻方式进行了比较，以期为开发冻干鱿鱼休闲食品这一高档水产品提供理论和技术依据。 2 材料与仪器 2.1 实验材料 2.1.1 原料 新鲜鱿鱼 ： 购于当地市场 2.1.2 试剂 4 试剂 纯度 产地 氢氧化钠 分析纯 国药集团化学试剂有限公司 浓盐酸 分析纯 中国医药上海化学试剂公司 硼
10、酸 分析纯 国药集团化学试剂有限公司 高氯酸 分析纯 国药集团化学试剂有限公司 酚酞 分析纯 汕头市光华化学厂 甲基红 分析纯 国药集团化学试剂有限公司 乙醇 分析纯 国药集团化学试剂有限公司 硅油消泡剂 分析纯 国药集团化学试剂有限公司 冻干保护剂 A 聚磷酸盐； B 还原型调味料 2.2 主要仪器 仪器名称及型号 产地 EL303 电子天平 梅特勒 -托利多仪器（上海）有限公司 立式万用电炉 上海慧泰仪器有限公司 LGJ-10 型冷冻干燥机 北京四环科学仪器厂 微量定氮蒸馏器 上海申立玻璃仪器有限公司 JZ- 均质器 四方电器设备厂 微量酸式滴定管 上海 申立玻璃仪器有限公司 HP-200
11、 色差仪 上海精密仪器仪表公司 质构仪 美国 FTC 公司 3 实验方法 3.1 工艺流程 新鲜鱿鱼预处理预煮（加保护剂）调味装盘预冻冷冻干燥包装保存 3.2 操作要点 3.2.1 原料预处理 将 新鲜鱿鱼 自腹部剖开，挖去内脏，放入淡水中 去皮 洗净，再以清水冲洗 ，洗净后切片。（注：切片大小必须匀称） 3.2.2 鱿鱼片预煮 将切好的鱿鱼片放入一定浓度的聚磷酸盐溶液中加热预煮一定 时间，后取出鱿鱼片清洗整理，沥干水分。 3.2.3 调味 将煮熟的鱿鱼片放入一定浓度的还原糖溶液中，浸渍一段时间，取出鱿鱼片沥干水分。 3.2.4 装盘 5 将鱿鱼片整齐的排放在干净的托盘上。（注：将黏附在托盘及
12、工作台上的水珠擦净，方可用于装盘且托盘底部和边沿不得粘有物料。） 3.2.5 预冻 将摆放好的鱿鱼移入冰箱中进行冷冻，并记录预冻时间、批号、数量（盘数）等内容。 3.2.6 冷冻干燥 打开冷冻干燥机，对干燥仓制冷，约 10min 后温度下降到 -30 ，此时 将预冻好的鱿鱼从冰箱中取出，放入干燥仓 ，通过 LGJ-10 型冷冻 干燥器进行真空冷冻干燥，干燥结束后，关闭冷冻干燥机开关，取出冻干鱿鱼片，即得到冻干后的鱿鱼片。（注：物料预冻前必须用保鲜膜包住托盘并在保鲜膜上打几个洞，让水蒸汽能及时跑出不影响冻干成品质量。） 3.2.7 保存 将冻干鱿鱼片取出放入保鲜袋，移入干燥器中保存，待品质测定。
13、 4.试验方法 4.1 单因素试验 固定添加冻干保护剂聚磷酸盐浓度 1%、 5%、 10%，还原型调味料浓度 5%、 15%、 25%，预煮时间分别为 2、 8、 12min，静置时间为 10min、 20min、 30min， 分别进行单因素试验研究冻干保 护剂添加量对冻干产品品质的影响； 固定鱿鱼片厚度为 4mm、 7mm、 10mm 进行单因素试验研究物料厚度对冻干产品品质的影响； 固定预冻方式为快速预冻、中速预冻、慢速预冻，进行单因素试验研究预冻方式对冻干产品品质的影响； 固定干燥室的真空度为 10Pa、 30pa、 50Pa， 冷 肼 温度为 -40 、 -30 、 -20 进行单因
14、素试验研究冻干过程中真空度对冻干产品品质的影响。 4.2 正交实验确定最佳工艺参数 在单因素实验的基础上，以聚磷酸盐浓度分别为 0.5%、 1%、 1.5%，还原型调味料浓度分别为 2.5%、 5%、 7.5%，鱿鱼切片厚度为 4mm、 7mm、 10mm， 预煮时间分别为 2、 3.5、5min。采用正交设计 L9(34)， 设计 四 因素三水平正交实验表。 对冻干鱿鱼片工艺进行研究 ，确定冻干鱿鱼片加工的最佳工艺参数。 5 冻干鱿鱼片产品测定与评价 5.1 与冻干工艺条件有关的感官指标 6 表 1 冻干鱿鱼片感官质量的加权值 指标 状态 加权 备注 色泽 鱿鱼片色泽均一，呈乳白色，与鲜鱿鱼
15、一致 鱿鱼片色泽较均一，多处呈乳白色，偶有泛黄 鱿鱼片色泽不均一，呈乳白色和黄色 3 2 1 香气 复水后，香气浓郁、纯正，有鱿 鱼特有的香气 复水后，香气淡，有鱿鱼特有的香气 复水后，香气淡，有熟化味 3 2 1 外观 组织疏松，无明显收缩现象，有气室 组织疏松，表面有明显收缩现象，有气室 组织紧密，表面有紧密的收缩层 3 2 1 5.2 与冻干工艺条件有关的理化指标 5.2.1 含水率 采用 GB9695.15 88 测定。 5.2.2 复水能力（时间、复水率） 取 1g 左右的冻干鱿鱼片浸于 20ml 的蒸馏水中， 5、 10、 15、 20、 25、 30、 35、 40min后取出放
16、在网上滤干称重，至恒重为止。记录至恒重的时间和产品质 量，计算复水率并绘制曲线。 复水率 =(M1-M2)/(M2-M3) M1-未冻干前的鱿鱼质量； M2-冻干后的鱿鱼质量； M3-吸水后冻干鱿鱼的质量。 5.2.3 质构性 -质构仪 弹性指产品本身在第一次压缩过程中变形后的“弹回”程度，这种“弹回”程度可在第二次压缩时进行测量，两次压缩动作的间隙时间必须保证产品已弹回到最大限度。弹性度量有多种方法，常用的是二次穿刺试验。实验中运用 TPA 模式，选用 cylinder p/0.5 探头对肉进行二次穿刺试验。典型的测试图见图 1，所采用的计算弹 性方法为第二次穿刺的测量高度（ Length2
17、）同第一次测量的高度（ Length1）的商 6。 测定方法：随机选取一定量的冻干鱿鱼片，放入烧杯中用开水浸泡 2.5min，沥干。从中抽取 10 片复水后的鱿鱼片用质构仪测定其复水后的弹性。 7 图 1 鱿鱼二次压缩试验之压力 -时间曲线图 5.2.4 白度 -色差计 白度采用色差计来测定。将粉碎后的鱿鱼片放入测量盒中，按下测试键，即可显示测定结果，选择 L3、 a3、 b3 表示。其中 L3 表示明度指数，其值越大，产品的白度越高； a3 表示红绿方向； b3 表示黄蓝方向。因为 鱿鱼通体发白，因此我们选用 L3 作为评价指标，其值越大，表示干燥后产品的色泽越好。 5.2.5 鲜度 采用国
18、标 GB/ T 5009. 44 挥发性盐基氮的测定（不超过 20mg/100g）。 6 结果与分析 6.1 单因素实验结果与分析 6.1.1 冻干保护剂的添加量对冻干产品品质的影响 添加的冻干保护剂经鱿鱼表面的孔隙结构进行填充，提高鱿鱼结构的稳定性，并且在冷冻过程中还可通过抑制细胞液 pH 的变化而进一步稳定蛋白质，进一步提高鱿鱼结构的稳定性，使冻干产品能较好地保持原有的框架结构，收缩较小，有利于产品的保藏。 不同的保护剂浓度对应的产品品质如表 1 所示。 表 1 保护剂浓度对冻干产品品质的影响 聚磷酸盐浓度 /% 还原型调味料 /% 含水率 /% 复水时间 /min 复水率 白度 /L 鲜
19、度 (挥发性盐基氮 /mg/g) 1 5 3.5 30 0.96 83.19 4.0 5 15 4.6 35 0.85 82.11 4.1 10 25 5.0 40 0.76 81.54 4.3 8 由表 1 可知，保护剂的添加量对冻干产品的品质有明显的影响，随着保护剂浓度的增加，产品含水率、复水能力、白度和鲜度明显下降。因此，保护剂磷酸 盐的浓度应选择 1%，还原型调味料浓度应选择 5%。 6.1.2 预煮时间对冻干产品品质的影响 图 2 预煮时间对复水时间的影响 表 2 预煮时间对冻干产品品质的影响 预煮时间 /min 含水率 /% 复水时间 /min 复水率 白度 /L 鲜度 (挥发性盐
20、基氮 /mg/g) 2 3.6 34 0.92 84.22 4.2 8 4.5 37 0.90 81.98 4.3 12 4.7 40 0.83 80.27 4.5 由图 2、表 2 可知，随着预煮时间的增加，产品含水率、复水能力、白度和鲜度 的值明显下降。因此，预煮时间应选择 2min。 6.1.3 静置时间对冻干产品品质的影响 表 3 静置时间对冻干产品品质的影响 静置时间 /min 含水率 /% 复水时间 /min 复水率 白度 /L 鲜度 (挥发性盐基氮 /mg/g) 10 3.9 33 0.87 82.55 4.0 20 3.8 35 0.90 82.97 4.0 30 4.0 34 0.91 83.91 4.1 由表 3 可见，随着静置时间的增加，冻干产品的含水率有所下降，复水能力、白度及鲜度都有所增加，但增加趋势并不明显。 6.1.4 物料厚度对冻干产品品质的影响 研究物料切片厚度与冻干时间的关系，对选择适宜的物料厚度、提高设备的生产能力是非常重要的。真空冷冻干燥是升华界面不断由表层向内部推进的过程，国内外很多学者就冷冻干燥过程得到一致的结论：物料厚度对冻干时间影响很大，随着物料厚度的增加，冻干时3334353637383940410 5 10 15预煮时间m i n复水时间min
