低鹽羅非魚熱泵干燥工藝研究

龔 麗 吳耀森，高曉敏，3，李浩權(quán)，龍成樹

（1.廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備研究所，廣州 510630；2.廣東省農(nóng)產(chǎn)品干燥加工工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510630；3.中南林業(yè)科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，長沙 410004）

低鹽羅非魚熱泵干燥工藝研究

龔 麗1，2吳耀森1，2，高曉敏1，2，3，李浩權(quán)1，2，龍成樹1，2

（1.廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備研究所，廣州 510630；2.廣東省農(nóng)產(chǎn)品干燥加工工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510630；3.中南林業(yè)科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，長沙 410004）

本文以新鮮的羅非魚片為原料，以干燥時(shí)間、半干魚片含鹽量和產(chǎn)品品質(zhì)作為評價(jià)指標(biāo)，主要研究了干燥溫度（40℃、45℃、50℃）、切片厚度（5 mm、10 mm）及不同腌制用鹽量（3%、5%、7%）對半干羅非魚片干燥工藝的影響。結(jié)果表明，影響干燥時(shí)間的主要因素是干燥溫度，腌制用鹽量和魚片厚度對半干魚片的含鹽量和品質(zhì)有很大的影響。半干羅非魚片熱泵干燥工藝優(yōu)化參數(shù)為：溫度為45℃、風(fēng)速為3 m/s、厚度為10 mm，腌制用鹽量為5%，干燥時(shí)間為8 h，感官評定值為85，產(chǎn)品鹽含量為2．9%。

羅非魚，熱泵干燥，低鹽腌制，工藝研究

0 引言

傳統(tǒng)魚干一般以較貴的海魚為原料，通過晾曬或傳統(tǒng)熱風(fēng)烘房干燥而得，衛(wèi)生條件較差，含鹽量高水分低、肉質(zhì)較硬，口感欠佳，產(chǎn)品品質(zhì)很難得到保證[1-4]。隨著消費(fèi)者對健康的重視和口感要求的提高，開發(fā)出低鹽、口感適中、物美價(jià)廉的傳統(tǒng)魚干替代品，是水產(chǎn)品加工行業(yè)迫切需要解決的問題。

羅非魚（Tilapia），俗稱非洲鯽魚、福壽魚等，肉質(zhì)鮮美、營養(yǎng)價(jià)值高，被譽(yù)為未來動(dòng)物性蛋白質(zhì)的主要來源之一，具有繁殖力強(qiáng)、生長速度快、抗病力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前淡水養(yǎng)殖業(yè)的主要品種之一[5]。廣東省是我國羅非魚養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展最早、養(yǎng)殖面積最大和年產(chǎn)量最高的省份，羅非魚原料充足，價(jià)格實(shí)惠。熱泵干燥技術(shù)是一種新興的節(jié)能、高效干燥技術(shù)，具有減排和高效除濕的特點(diǎn)，且能提供中低溫、少氧的干燥環(huán)境，最大限度保持魚的品質(zhì)[6,7]。

本文應(yīng)用中高溫?zé)岜酶稍锛夹g(shù)，研究低鹽半干羅非魚片干燥特性并優(yōu)化加工工藝參數(shù)，以期得到水分含量為40%～50%、鹽含量在3%以下的低鹽產(chǎn)品，滿足人們的需求。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

材料：新鮮羅非魚肉，采購于廣州市天河區(qū)華潤萬家超市，初始水分含量76%。

試劑：蒸餾水、食鹽、0.l mol/L硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)液、0.1 moL/L氫氧化鈉溶液、0.1 mol/L鹽酸溶液、0.1%百里香酚藍(lán)（房香草酚藍(lán)）。

1.2 主要儀器設(shè)備

儀器設(shè)備：多功能環(huán)保介質(zhì)中高溫?zé)岜酶稍餀C(jī)，廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備研究所自制，溫度控制范圍為35～65℃；MA150型水分測定儀，德國賽多利斯集團(tuán)；FA/JA系列上皿電子天平，上海天平儀器廠；CT3質(zhì)構(gòu)分析儀，美國Brookfleld公司；PHS-3C型PH計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司；KA32L型風(fēng)速測定儀，沈陽加野科學(xué)儀器公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1．3．1 工藝流程

新鮮羅非魚→剔骨→切片→腌制→稱重→均勻平鋪在物料盤上→物料放入干燥機(jī)脫水→記錄干燥數(shù)據(jù)及成分測定

將新鮮的羅非魚去頭尾、去內(nèi)臟、去魚鱗保留魚皮，清洗干凈，從魚脊骨上方開始取魚肉，分別控制魚片厚度為5，10 mm。腌制羅非魚片料液比1∶1.2，腌制時(shí)間為12 h，腌制環(huán)境溫度為20℃。

1．3．2 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

腌制用鹽量：3%，5%，7%(g/g)；羅非魚片厚度：5，10 mm；干燥溫度：35，40，45℃；通過單因素試驗(yàn)確定羅非魚片熱泵干燥各因素的適合范圍。拍下干燥前后物料的照片，對比觀察外觀、顏色的變化，并記錄。干燥過程中1 h稱重1次，干燥至濕基含水量為47%～49%為止。對比和測定干燥前后的pH值、質(zhì)構(gòu)、含鹽量等的變化。

1．3．3 實(shí)驗(yàn)檢測方法

1）水分測定：按照GB 5009.3—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》進(jìn)行；

2）pH值測定：按照GB/T 9695.5—2008《肉與肉制品pH測定》進(jìn)行，5 g加45 mL去除二氧化碳的蒸餾水，均漿，用pH計(jì)測定；

3）含鹽量測定：SC/T 3011—2001《水產(chǎn)品中鹽分的測定》進(jìn)行；

4）質(zhì)構(gòu)條件：選用P5平底柱形探頭。測定條件：測試模式TPA；測前速度：1 mm/s；測試速度：1 mm/s；測后速度：5 mm/s；壓縮程度：40%；負(fù)重：10 g。

1．3．4 感官評定

根據(jù)感官評分表，選取10人對羅非魚片進(jìn)行感官評價(jià)。

表1 羅非魚片感官評定Tab.1 Sensory evaluation of tilapia slices

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 腌制用鹽量的選擇

新鮮羅非魚片測得其水分含量為76%，含鹽量為0.34%，選取厚度為5 mm和10 mm的魚片用3%、5%、7%的鹽水分別腌制，干燥至水分含量為48%，測得其含鹽量分別為2.0%、2.9%和3.7%。魚片厚度對含鹽量影響不大，原因是腌制鹽量比較少，腌制時(shí)間為12 h。選擇適合羅非魚片腌制完全，同時(shí)也符合GB 10138—2005《鹽漬魚衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中生產(chǎn)操作的規(guī)定。對比研究結(jié)果可得：為得到3%以內(nèi)含鹽量的羅非魚半干片產(chǎn)品，最佳腌制用鹽量為5%。

2.2 實(shí)驗(yàn)條件對羅非魚片pH值的影響

以腌制用鹽量為5%的羅非魚片為例，不同厚度羅非魚片不同干燥溫度的熱泵干燥曲線如下圖1所示。結(jié)果表明，相同風(fēng)速（3 m/s）條件下，5 mm厚度羅非魚片在35℃和45℃時(shí)的干燥時(shí)間分別為13 h和6 h，45℃較35℃干燥時(shí)間縮短53.8%；10 mm厚度羅非魚片在35℃和45℃時(shí)干燥時(shí)間分別為18 h和8 h，45℃較35℃干燥時(shí)間縮短33.3%。由此可見，干燥溫度和魚片厚度對干燥速度影響很大，干燥溫度越高羅非魚片干燥速度越快，切片越薄的羅非魚片干燥速度越快。

圖1 不同厚度羅非魚片不同干燥溫度的熱泵干燥曲線Fig．1 The heat pump drying curve of Tilapia under different temperature and thickness

2.2 實(shí)驗(yàn)條件對羅非魚半干片的pH值影響

測得新鮮羅非魚片pH值為6.59，新鮮的羅非魚死后，體內(nèi)的血液循環(huán)就會(huì)停止，供氧中斷，常溫環(huán)境下，肌肉中的糖元在無氧條件下發(fā)生酵解，在各種有關(guān)酶的作用下發(fā)生分解，最后生成乳酸。隨著pH值的下降，魚肉肉質(zhì)的劣化就會(huì)相應(yīng)加快[8]。此外，pH值的下降往往會(huì)使肌肉原纖維蛋白發(fā)生變性，進(jìn)而影響干制品的品質(zhì)。

如圖下2、3所示：相同厚度、相同腌制用鹽量的羅非魚片隨著干燥溫度升高，pH值也逐漸增大；相同厚度、相同干燥溫度的羅非魚片隨著腌制用鹽量升高，pH值也逐漸增大。

圖2 5mm厚魚片不同干燥溫度下pH值Fig．2 pH of 5 mm fish fillet at different drying temperature

圖3 10mm厚魚片不同干燥溫度下pH值Fig．3 pH of 10 mm fish fillet at different drying temperature

如圖4所示，不同厚度羅非魚片在相同干燥條件下的pH值相差較大，5 mm厚度的羅非魚片pH值下降較大，10 mm厚度的羅非魚片pH值變化較小。

因此，與新鮮魚片相比，腌制用鹽量越高、魚片厚度越大，干燥后魚片pH值變化越小，但考慮到低鹽化的需求，腌制用鹽量5%的魚片較7%的魚片更有利于獲得較高品質(zhì)的魚片。

2.3 實(shí)驗(yàn)條件對羅非魚片質(zhì)構(gòu)值的影響

由圖5可以看出，腌制時(shí)用鹽量相同，羅非魚片的硬度隨著干燥溫度的增加而增加，但是在溫度相同用鹽量為3%～7%時(shí)，硬度值變化較小，因此低鹽量腌制對羅非魚片的硬度影響不大。羅非魚片的厚度對硬度的影響非常顯著，且10 mm的魚片硬度顯著大于5 mm。

2.3 實(shí)驗(yàn)條件對羅非魚片質(zhì)構(gòu)值的影響

由圖5可以看出，腌制時(shí)用鹽量相同，羅非魚片的硬度隨著干燥溫度的增加而增加，但是在溫度相同用鹽量為3%～7%時(shí)，硬度值變化較小，因此低鹽量腌制對羅非魚片的硬度影響不大。羅非魚片的厚度對硬度的影響非常顯著，且10 mm的魚片硬度顯著大于5 mm。

由下圖6可知，腌制用鹽量對羅非魚片的彈性影響非常小，干燥溫度35℃和40℃對羅非魚片的彈性影響相差不大，45℃彈性較前兩者稍小。由圖7可知，魚片越厚，彈性越大。綜上所述，厚度為10 mm的羅非魚片的彈性比較好。

圖4 不同厚度魚片45℃干燥溫度下pH值Fig．4 pH of different thickness fish fillets at 45℃drying temperature

圖5 不同干燥條件下魚片的硬度Fig．5 The hardness of fish fillets under different drying conditions

圖6 不同干燥溫度下魚片的彈性Fig．6 The hardness of fish fillets under different drying temperature

圖7 不同厚度下魚片的彈性Fig．7 The hardness of fish fillets under different thickness

圖8 不同厚度、鹽含量下魚片的咀嚼性Fig．8 The chewing of fish fillets under different thickness and salt content

圖9 不同干燥溫度下魚片的咀嚼性Fig．9 The chewing of fish fillets under different drying temperature

由圖8、圖9可知，干燥溫度對羅非魚片的咀嚼性影響不大，相比較而言，干燥溫度為45℃時(shí)咀嚼性較前兩者稍小。隨著腌制用鹽量的增大，羅非魚片的咀嚼性也稍有增大。魚片厚度對咀嚼性影響最為明顯，10 mm厚的魚片咀嚼性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于5 mm魚片。綜上所述，厚度為10 mm時(shí)羅非魚片的咀嚼性較好。

2.3 羅非魚片的感官評定

表2 羅非魚片感官評定Tab.2 Sensory evaluation of tilapia slices

由表2得出：羅非魚片感官評定總分5 mm厚度的總體低于10 mm厚度。實(shí)驗(yàn)條件對質(zhì)地影響較小，對風(fēng)味和口感影響較大。腌制用鹽量3%、厚度為5 mm的魚片，風(fēng)味較差、色澤相對較深，總體評分較低。腌制用鹽量5%的、厚度為10 mm的魚片，魚香濃郁無異味，口感好，表面平整，透明質(zhì)感好，均勻好。因此，從魚片的感官指標(biāo)分析，腌制用鹽量5%、厚度為10 mm的羅非魚片感官品質(zhì)較好，最高感官評分為85分。

3 結(jié)論

通過本實(shí)驗(yàn)研究，分析得出干燥溫度、腌制用鹽量、魚片厚度與半干魚片成品品質(zhì)的關(guān)系。結(jié)果表明，干燥溫度是影響干燥時(shí)間長短的主要因素，腌制用鹽量、魚片厚度對最終半干魚片的鹽含量和魚片的品質(zhì)有很大的影響。半干羅非魚片熱泵干燥工藝優(yōu)化參數(shù)為：干燥溫度為45℃、干燥風(fēng)速為3 m/s、魚片厚度為10 mm，腌制用鹽量為5%，干燥時(shí)間為8 h，感官評定值為85，產(chǎn)品水分含量為49%、鹽含量為2.9%。在本實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)因?yàn)槌善符}含量低，常溫貯藏幾天后顏色和氣味都有嚴(yán)重變化，低溫安全貯藏時(shí)間也很短，具體貯藏保鮮技術(shù)還有待進(jìn)一步研究。

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Study on Heat Pump Drying Process of Low Salt Tilapia

Gong Li1,2,Wu Yaosen1,2,Gao Xiaomin1,2,3,Li Haoquan1,2,Long Chengshu1,2
(1.Guangdong Agricultural Machinery Research Institute,Guangzhou 510630,China；2.Key Lab of GD for Agricultural Products Dry Processing Engineering Guangzhou 510630 China；3.College of Mechanical and Electrical Engineering,Central South University of Forestry and Technology，Changsha 410004，China)

Fresh tilapia fillet as raw material,this paper mainly studied the drying temperature(40℃,45℃, 50℃),slice thickness(5 mm,10 mm)and various pickled salt content(3%,5%,7%)of tilapia fillets drying effects.And drying time,semi-dry fish and salt content and product quality as an evaluation index for tilapia fillets heat pump drying technology for experimental study.The results showed that the main factors affecting the drying time is drying temperature,curing salt content,thickness has a great influence on the quality of the final product of the salt content in semi fillets and fillets.Orthogonal experiments tilapia fillets heat pump drying process parameters:temperature of 45℃,wind speed is 3 m/s,a thickness of 10 mm,pickling salt content is 5%,the drying time is 8 h,sensory evaluation value of 85 and eventually dried tilapia fillet salt content is 2.9%.

tilapia,heat pump drying,low salt,process research

項(xiàng)目來源：“十二五”農(nóng)村領(lǐng)域國家科技計(jì)劃課題（2014BAD04B09-2）

龔麗(1975— )，女，博士副研究員，主要從事農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工研究。E-mail:2353233582@qq.com