腌干魚類制品熱泵干燥動力學的研究.pdf

1、新鮮魚類的保藏時間比較短，為了能夠長時間的保藏，腌干技術被人們廣泛的應用，特別是在沿海地區(qū)。腌干魚的加工歷史悠久，傳統(tǒng)的加工模式已經(jīng)遠遠的不能滿足當代對腌干魚類制品的需求。腌干魚類制品的加工停留在粗放、隨意性較大的傳統(tǒng)工藝上，腌干魚類制品的質量無法得到較好的保證。
　　本研究為了對腌干魚類生產(chǎn)加工的機械化、自動化提供科學依據(jù)及理論基礎，同時，也為了更加合理的腌干魚類加工技術的改進提出新思路、找到新方法。研究了腌干魚類在不同溫度下干

2、燥過程中的干燥動力學特性，并研究干燥模型的建立，分析干燥特性及優(yōu)化干燥條件，找出腌干魚類干燥過程中的動力學規(guī)律，對腌干魚類吸著等溫線的測定分析，同時對吸附解析過程用不同的數(shù)學模型進行擬合，選擇出比較適合的數(shù)學模型，用于腌干魚類預測貨架期和貯藏條件的確定。本研究的結果如下：
　　1.研究了不同熱泵干燥條件下腌干魚類制品的含水率的變化，在此基礎上對其干燥效果以及制品的基本組分進行了分析。在干燥溫度分別為20、30、40、50℃時，腌魚

3、的干基含水率隨干燥時間的延長而降低。達到含水率1.00g/g所需的時間先后順序依次是：40℃、50℃、30℃、20℃。當干燥11h后，在20、30、40、50℃下干燥的腌干魚的含水率分別為1.01、0.92、0.82、0.86g/g(d.b.)。在其他條件一定的條件下，在相對濕度為20％干燥條件下獲得的腌魚制品的含水率明顯高于30%而低于50%條件下的含水率。在不同的干燥風速條件下，用風速1.0m/s和1.5m/s進行熱泵干燥效果的差異

4、比1.5m/s和2.0m/s熱泵干燥效果的差異明顯。腌后三牙魚的鹽分含量約為18.29%，灰分的含量約為31.44%，水分含量約為55.20%。腌制未干處理的腌魚水分活度為0.854，經(jīng)過不同干燥溫度處理后的腌干魚水分活度都有不同程度的降低。
　　2.研究了不同熱泵干燥條件下腌干魚類制品的復水性以及主要質構變化。在浸泡的條件下，在較高的溫度下的復水性較好，20℃下魚體表面的水分通道能夠自由出入，沒有形成表面硬化層。而在蒸煮之后20

5、、30、40℃下腌干魚被蒸熟，魚體中的脂肪流出，在50℃下，魚體在高溫下形成表面硬化，導致水分通道關閉，造成魚體內部的脂肪很難流出，表面的蒸煮過程中也很少質量損失，所以復水性相對比較明顯。經(jīng)過不同的干燥溫度對腌干魚制品的咀嚼度、膠粘度和硬度都有顯著的影響（P?0.05）。
　　3.研究了不同熱泵干燥條件下腌干魚類制品在干燥過程中干燥速率的變化，在此基礎上對其在不同干燥條件下干燥速率進行了分析。在干燥風速和濕度一定的條件下，不同的溫

6、度對腌干魚的干燥速率的變化比較明顯。在溫度和濕度一定的條件下，干燥速率隨著干燥時間的延長逐漸降低。在不同的干燥風速1.0m/s、1.5m/s和2.0m/s下，同一時刻的干燥速率相互之間的差異不顯著。在溫度和風速一定的條件下，不同濕度條件下的干燥速率隨著干燥時間的延長均呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢。20%和30%條件下與40%和50%條件下獲得的兩組樣本在同一時刻下的干燥速率差異極顯著，而在相對濕度為30%和40%干燥條件下同一時刻腌魚的干燥速率差

7、異不顯著。
　　4.研究了不同熱泵干燥條件下腌干魚類制品的色差和感官品質的變化，對腌干魚類的熱泵干燥條件進行了優(yōu)化。為了優(yōu)化腌干魚類干燥的操作參數(shù)，控制產(chǎn)品質量，研究了腌干魚類在不同的干燥溫度、濕度和風速條件下的品質變化，并通過正交優(yōu)化了操作參數(shù)，最終確定了干燥的最佳干燥工藝參數(shù)。干燥的最佳干燥工藝參數(shù)為：在干燥溫度為30℃，干燥環(huán)境相對濕度為30%，干燥過程中風速為1.5m/s的條件下，干燥出來的腌干魚的色差最小，對于魚體色澤變

8、化的影響最小，并且感官品質好。驗證試驗結果表明，熱泵干燥腌干魚的色差為2.68，感官品分為88.7分。因此，在此熱泵干燥優(yōu)化條件下干燥，可以得到與腌前魚樣色差較小，感官品質俱佳的腌干魚，魚體的脂肪氧化小，其中過氧化值只有0.0135g/100g的腌干魚，改善了腌干魚的品質。
　　5.對腌干魚類在不同溫度條件下的熱泵干燥過程的數(shù)學模型進行了分析。在20?50℃下，腌干三牙魚制品干燥到所需的含水率需要24?48h。在20、30、40℃

9、下，在同一時刻干燥速率隨溫度的升高而增大。而50℃干燥速率介于30℃和40℃之間，這是由于溫度過高導致魚體表面硬化，使水分通道部分堵塞減速了水分的溢出造成的。用不同的干燥模型對不同溫度下的干燥數(shù)據(jù)進行擬合,可知，在20℃下的Midilli模型能更好的進行此溫度下的擬合，30℃下的Weibull模型能更好的進行此溫度下的擬合，40℃下的Weibull distribution模型能更好的進行此溫度下的擬合，50℃下的Alibas模型能更好

10、的進行此溫度下的擬合。
　　6.對腌干魚類制品在不同溫度下的吸附等溫線進行了研究。在25和35℃下腌干魚類制品的吸附、解吸曲線存在“滯后”現(xiàn)象，其滯后值的較大值出現(xiàn)在相對濕度約為50%?80%的范圍。通過不同的模型對腌干魚的解吸、吸附等溫曲線進行模擬，得到Ferro-Fontan方程能更好的預測解析吸附過程。干燥至30%的腌干魚類制品在25℃下需要將其貯藏在相對濕度低于67%的環(huán)境中，而在35℃應將其貯藏在相對濕度低于69%的環(huán)境