不同干燥工藝對(duì)南美白對(duì)蝦仁品質(zhì)的影響

李文盛，朱慶慶，孫金才，桑衛(wèi)國，楊芳銀

（1.寧波大學(xué)海洋學(xué)院，浙江寧波315211；2.浙江醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校，浙江 寧波315100；3.寧波海通食品科技有限公司，浙江慈溪315300）

不同干燥工藝對(duì)南美白對(duì)蝦仁品質(zhì)的影響

李文盛1，朱慶慶1，孫金才2*，桑衛(wèi)國1，楊芳銀3

（1.寧波大學(xué)海洋學(xué)院，浙江寧波315211；2.浙江醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校，浙江 寧波315100；3.寧波海通食品科技有限公司，浙江慈溪315300）

以南美白對(duì)蝦仁為實(shí)驗(yàn)原料，研究了熱風(fēng)干燥、微波干燥、熱風(fēng)聯(lián)合微波噴動(dòng)干燥和真空冷凍干燥對(duì)南美白對(duì)蝦的影響，并且以干燥速率、復(fù)水率、色澤變化、質(zhì)構(gòu)以及脂肪氧化等指標(biāo)進(jìn)行比較。研究結(jié)果表明：真空冷凍干燥得到產(chǎn)品的品質(zhì)最好，但是干燥時(shí)間是熱風(fēng)干燥的2.25倍，是微波干燥和熱風(fēng)聯(lián)合微波干燥的9倍和10.3倍；熱風(fēng)聯(lián)合干燥能夠克服單一微波干燥的不均勻性，且干燥后樣品的品質(zhì)最接近于真空冷凍干燥，因此熱風(fēng)聯(lián)合微波噴動(dòng)干燥是一種具有發(fā)展前景的干燥方法。

南美白對(duì)蝦；干燥處理；微波噴動(dòng)干燥

南美白對(duì)蝦是一種營養(yǎng)價(jià)值豐富、味道鮮美的水產(chǎn)品。相對(duì)于其他水產(chǎn)品，南美白對(duì)蝦具有蛋白質(zhì)含量高、脂肪含量低的特點(diǎn)［1］。隨著我國養(yǎng)殖技術(shù)的提高，南美白對(duì)蝦的養(yǎng)殖面積也逐步提高，但是白對(duì)蝦的深加工技術(shù)卻沒有相應(yīng)地提高，因此南美白對(duì)蝦精深加工技術(shù)的提高逐步成為眾多學(xué)者研究的方向［2-5］。干燥是貯藏食品的一種有效的方法，通過降低食品中的水分活度來抑制微生物的生長(zhǎng)、減少化學(xué)反應(yīng)所需的自由水、延長(zhǎng)食品的貨架期［6］。

目前常用的干燥技術(shù)有熱風(fēng)、微波等其他干燥方法。熱風(fēng)干燥設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便，但是產(chǎn)品的品質(zhì)差。真空冷凍干燥的品質(zhì)好，然而干燥成本高，只適用于產(chǎn)品附加值較高的食品或者藥品。微波干燥由于由物料的內(nèi)部開始加熱，因此相對(duì)于熱風(fēng)干燥具有時(shí)間短、速度快、品質(zhì)高的特點(diǎn)，但是由于微波干燥的不均勻性可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品邊角糊化現(xiàn)象的產(chǎn)生，限制了微波干燥在農(nóng)產(chǎn)品干燥領(lǐng)域的應(yīng)用［7-8］。熱風(fēng)聯(lián)合微波噴動(dòng)的干燥技術(shù)充分利用了物料在氣流中的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，克服了單一微波干燥的不均勻性，提高產(chǎn)品的品質(zhì)。

目前熱風(fēng)聯(lián)合微波噴動(dòng)干燥的方法在果蔬方面有研究，但是應(yīng)用在水產(chǎn)品研究中不多［7-10］。作者以南美白對(duì)蝦仁為實(shí)驗(yàn)原料，采用熱風(fēng)干燥、微波干燥、真空冷凍干燥以及熱風(fēng)聯(lián)合微波噴動(dòng)的干燥方法，觀察不同的干燥方法對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響。

1材料與方法

1.1材料與儀器

南美白對(duì)蝦（Penaeus vannamei Boone）：購于寧波三江超市，平均初始水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)73%（濕基）；1，1，3，3-四乙氧基丙烷、乙醇、三氯乙酸、硫代巴比妥酸：均為分析純；實(shí)驗(yàn)所用其他實(shí)驗(yàn)試劑均為分析純。

DHG-9247A鼓風(fēng)式恒溫干燥箱：上海賀德實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；VFD200真空冷凍干燥機(jī)：寧波鄞州利和儀器有限公司；ML104電子天平：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；UV2200紫外可見分光光度計(jì)：上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司；CR22GⅢ高速離心機(jī)：日本日立有限公司；FA-ST LAB水分活度儀：法國GBX有限公司；HH-21-6電熱恒溫水浴鍋：金壇市盛藍(lán)儀器制造有限公司；熱風(fēng)微波噴動(dòng)干燥實(shí)驗(yàn)機(jī)：課題組自行設(shè)計(jì)，見圖1。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1原料預(yù)處理方法將體格大小均勻（5.5±0.5 g）的南美白對(duì)蝦清洗后，放在沸水浴漂燙4 min，漂燙后的南美白對(duì)蝦進(jìn)行三去（去頭、去尾、去殼），清洗后切成10 mm的丁狀，放置冰箱冷藏備用。

1.2.2熱風(fēng)干燥設(shè)置烘箱干燥的溫度為60℃，每次進(jìn)料200 g，干燥至水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%（濕基）。干燥實(shí)驗(yàn)做3個(gè)平行。

圖1　熱風(fēng)微波噴動(dòng)試驗(yàn)機(jī)Fig.1　Schematic of the hot-air and microwave spouted dryer

1.2.3微波干燥設(shè)置微波功率為2.5 W/g，每次進(jìn)料200 g，干燥至水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%（濕基）。干燥實(shí)驗(yàn)做3個(gè)平行。

1.2.4熱風(fēng)聯(lián)合微波噴動(dòng)干燥設(shè)置微波功率為2.5 W/g，熱風(fēng)溫度50℃，進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速8 m/s，每次進(jìn)料200 g，干燥至水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%（濕基）。干燥實(shí)驗(yàn)做3個(gè)平行。

1.2.5真空冷凍干燥設(shè)置真空度為0.26，冷肼溫度-30℃，每次進(jìn)料200 g，干燥至水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%（濕基）。干燥實(shí)驗(yàn)做3個(gè)平行。

1.3實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法

1.3.1水分含量測(cè)定方法水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定根據(jù)GB5009.3-1010直接干燥法進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算公式如下：

式中，X為樣品濕基水分質(zhì)量分?jǐn)?shù) （%）；m1為樣品初始水分質(zhì)量 （g）；m2為樣品干燥至恒重時(shí)樣品的水分質(zhì)量（g）。

1.3.2復(fù)水比測(cè)定方法將干燥后的南美白對(duì)蝦放置在70℃水中做復(fù)水性實(shí)驗(yàn)，20 min后取出瀝干表面的水分，每組實(shí)驗(yàn)做3個(gè)平行，結(jié)果取平均值。計(jì)算公式如下：

式中，Y為復(fù)水比；m1為干燥后樣品的質(zhì)量（g）；m2為復(fù)水后樣品的質(zhì)量（g）。

1.3.3色差測(cè)定使用CR-410色差儀對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定。L表示黑白，a表示紅綠，b表示黃藍(lán)。L=0表示黑色，L=100表示白色。a表示樣品的紅綠偏向，正值越大則偏向紅色，負(fù)值越大則偏向綠色；b表示樣品黃藍(lán)偏向，正值越大則偏向黃色，負(fù)值越大則偏向綠色。每組測(cè)定10個(gè)樣品，每個(gè)樣品測(cè)定3次。顏色差異用ΔE表示，ΔE差值越大則說明顏色差異越大。計(jì)算公式如下：

式中，下標(biāo)0表示對(duì)照樣品的顏色，下標(biāo)i是測(cè)定樣品的顏色。

1.3.4質(zhì)構(gòu)測(cè)定采用TMS-Touch質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行全質(zhì)構(gòu)分析，測(cè)定干燥后產(chǎn)品的力學(xué)特征參數(shù)。質(zhì)構(gòu)儀參數(shù)設(shè)定：回到樣品高度10 mm，形變量35%，測(cè)試速度20 mm/min，最小感應(yīng)力0.01 N。

1.3.5脂肪氧化測(cè)定脂肪氧化測(cè)定參照黃鴻兵等［12］的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.6實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用excell2007與spss18.0軟件處理。

2結(jié)果與討論

2.1不同的干燥方法下干燥曲線的繪制

根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)定的方法進(jìn)行干燥實(shí)驗(yàn)，4種干燥方法的干燥曲線見圖2。

圖2　不同干燥方法下南美白對(duì)蝦仁的干燥曲線Fig.2　Curves of dry white shrimp with different drying methods

圖2顯示了不同的干燥方法下南美白對(duì)蝦仁的干燥曲線。從圖2可以看出，熱風(fēng)聯(lián)合微波噴動(dòng)干燥的時(shí)間最短，僅需要35 min，真空冷凍干燥時(shí)間最長(zhǎng)達(dá)到6 h。與熱風(fēng)聯(lián)合微波噴動(dòng)干燥相比，干燥至所設(shè)定的水分含量時(shí)微波干燥需要40 min左右，這是因?yàn)樗肿訌奈锪系膬?nèi)部遷移到表面時(shí)，熱風(fēng)能夠快速的將水分子帶走，另一方面這是因?yàn)闊犸L(fēng)也能夠?qū)ξ锪线M(jìn)行加熱，加快了干燥速率。熱風(fēng)干燥的時(shí)間是遠(yuǎn)大于微波干燥和熱風(fēng)聯(lián)合微波噴動(dòng)干燥，這是因?yàn)闊犸L(fēng)對(duì)物料進(jìn)行的是表面加熱，能量由外向內(nèi)傳遞，水分子由內(nèi)向外擴(kuò)散，因此干燥時(shí)間較長(zhǎng)，這與楊性民［13］干燥得出的結(jié)論是相似的。

2.2不同干燥方法對(duì)南美白對(duì)蝦仁復(fù)水率的影響

圖3是不同干燥方法對(duì)南美白對(duì)蝦仁復(fù)水率的影響。從圖3可以看出，真空冷凍干燥的復(fù)水率最高，熱風(fēng)干燥的復(fù)水率最低，這是因?yàn)檎婵绽鋬龈稍锵葘⑽锪现械乃謨鼋Y(jié)成小冰晶，然后進(jìn)行升華，物料能夠保持原有的結(jié)構(gòu)不被破壞；另一方面物料中的超微結(jié)構(gòu)也能夠最大限度地保持原有的結(jié)構(gòu)，因此當(dāng)再次復(fù)水時(shí)物料能夠恢復(fù)到原有的結(jié)構(gòu)。熱風(fēng)干燥由于是在較高的溫度下進(jìn)行干燥，因此能夠?qū)ξ锪显械慕Y(jié)構(gòu)破壞，而且熱風(fēng)干燥的時(shí)間長(zhǎng)，也加劇了物料原有結(jié)構(gòu)的破壞，因此熱風(fēng)干燥后的物料復(fù)水率最低。熱風(fēng)聯(lián)合微波噴動(dòng)干燥的復(fù)水率要高于微波干燥，這是因?yàn)樵诼?lián)合干燥過程中物料能夠改變?cè)械氖軣嵛恢?，而微波干燥由于受熱不均勻可能?huì)導(dǎo)致物料邊角部分糊化現(xiàn)象的發(fā)生。圖4可以看出不同的干燥方式對(duì)南美白對(duì)蝦仁感官的影響。

圖3　　不同干燥方法對(duì)南美白對(duì)蝦仁復(fù)水率的影響Fig.3　Effectsofdifferentdrying　methodson　the rehydration of white shrimp

圖4　不同干燥方法干燥后的樣品Fig.4　Different drying methods on samples

2.3不同的干燥方法對(duì)南美白對(duì)蝦仁色澤的影響

表1顯示了不同的干燥方法對(duì)南美白對(duì)蝦仁顏色的影響。從表1可以看出，不同的干燥方法樣品顏色變化有明顯差異 （P≤0.05）。由圖4可以看出，真空冷凍干燥顏色變化最小，這是因?yàn)檎婵铡⒌蜏叵赂稍飿悠返念伾灰鬃兓?4］。熱風(fēng)聯(lián)合微波噴動(dòng)干燥相對(duì)于熱風(fēng)干燥和微波干燥色澤變化最接近真空冷凍干燥，可能是由于干燥時(shí)間短，物料干燥時(shí)的均勻度高。

2.4不同的干燥方法對(duì)南美白對(duì)蝦仁質(zhì)構(gòu)的影響

由圖5可以看出，微波干燥、熱風(fēng)聯(lián)合微波噴動(dòng)干燥和真空冷凍干燥之間沒有顯著性差異 （P＞ 0.05）。樣品經(jīng)熱風(fēng)干燥后硬度最大，可能是因?yàn)闊犸L(fēng)干燥的時(shí)間長(zhǎng)，樣品表面硬化因此其硬度增加。微波干燥和熱風(fēng)聯(lián)合微波噴動(dòng)干燥后的樣品硬度低于熱風(fēng)干燥，可能是因?yàn)橛捎谖锪蟽?nèi)部的水分子吸收微波能后，組織結(jié)構(gòu)膨脹，產(chǎn)生微孔結(jié)構(gòu)，進(jìn)而體積增大，所以其硬度會(huì)低于熱風(fēng)干燥。

表1　　不同干燥方法南美白對(duì)蝦仁色差分析Table 1　Effects of different drying methods on color of white shrimps

圖5　不同干燥方法對(duì)南美白對(duì)蝦仁硬度的影響Fig.5　Effects of different drying methods on hardness of white shrimps

2.5不同干燥方法對(duì)南美白對(duì)蝦仁脂肪氧化的影響

圖6顯示了不同的干燥方法對(duì)南美白對(duì)蝦仁脂肪氧化的影響，可以看出，經(jīng)過真空冷凍干燥的樣品脂肪氧化最低，這是因?yàn)樵诘蜏亍⒄婵障履軌虮Ｗo(hù)脂肪不被氧化。經(jīng)過熱風(fēng)干燥后的樣品脂肪氧化較高，這是因?yàn)橹驹诟邷叵氯菀装l(fā)生氧化；然而微波干燥的脂肪氧化與熱風(fēng)干燥沒有明顯的差異，可能是因?yàn)槲⒉ǜ稍锏牟痪鶆蛐詫?dǎo)致樣品干燥時(shí)發(fā)生過度加熱，導(dǎo)致局部溫度過高而發(fā)生脂肪氧化。從圖4中也可以看出，經(jīng)微波干燥后的樣品在感官上也次于熱風(fēng)聯(lián)合微波噴動(dòng)干燥。熱風(fēng)聯(lián)合微波噴動(dòng)干燥后的樣品脂肪氧化與真空冷凍干燥最接近，因此也充分證明了熱風(fēng)聯(lián)合微波噴動(dòng)干燥的優(yōu)勢(shì)，克服了單一熱風(fēng)干燥的缺點(diǎn)。

圖6　　不同的干燥方法對(duì)南美白對(duì)蝦仁脂肪氧化的影響Fig.6　Effectofdifferentdrying　methodson　lipid oxidation of white shrimps

3結(jié)語

通過4種干燥方法可以得出以下結(jié)論：相對(duì)于傳統(tǒng)的熱風(fēng)干燥，微波干燥和熱風(fēng)聯(lián)合微波噴動(dòng)干燥能夠減少干燥南美白對(duì)蝦的時(shí)間，并且熱風(fēng)聯(lián)合微波噴動(dòng)干燥能夠克服單一微波干燥的不均勻性，提高干燥后南美白對(duì)蝦的品質(zhì)；真空冷凍干燥后的樣品品質(zhì)高，但是干燥所需的時(shí)間長(zhǎng)、能耗高。因此綜上所述，熱風(fēng)聯(lián)合微波噴動(dòng)干燥是一種具有發(fā)展前景的干燥方法。

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Effect of Different Drying Methods on the Quality of White Shrimps

LI Wensheng1，ZHU Qingqing1，SUN Jincai2*，SANG Weiguo1，YANG Fangyin3
（1.Ningbo University，Ningbo 315211，China；2.Zhejiang Pharmaceutical College，Ningbo 315100，China；3. Haitong Food Group Co.，Ltd.，Cixi 315300，China）

This paper took white shrimp granules as the text materials.Effects of different drying methods，hot air drying，microwave drying，microwave spouted drying，vacuum freeze-drying，on texture properties，rehydration ratio，color of dried white shrimps were researched.The results show that vacuum freeze drying to obtain the product quality is the best，but the drying time is hot air drying of 2.25 times，microwave drying and hot air drying and microwave drying of 9 times and 10.3 times；hot air drying can overcome the single microwave drying，and drying the sample quality is the most close to the vacuum freeze drying，so microwave spouted drying is a kind of development prospects.

white shrimp，drying treatment，microwave spouted drying

TS 254.4

A

1673—1689（2016）05—0543—06

2014-06-02

寧波市科技計(jì)劃項(xiàng)目（201501CX-D01021）；慈溪市科技計(jì)劃項(xiàng)目（25857）。
*

孫金才（1966—），男，浙江慈溪人，教授級(jí)高級(jí)工程師，主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工方面的研究。E-mail：sunjincai66@126.com