腌干魚類制品熱泵干燥動(dòng)力學(xué)的研究.pdf

1、新鮮魚類的保藏時(shí)間比較短，為了能夠長(zhǎng)時(shí)間的保藏，腌干技術(shù)被人們廣泛的應(yīng)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(yuǎn)遠(yuǎn)的不能滿足當(dāng)代對(duì)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(zhì)量無(wú)法得到較好的保證。
　　本研究為了對(duì)腌干魚類生產(chǎn)加工的機(jī)械化、自動(dòng)化提供科學(xué)依據(jù)及理論基礎(chǔ)，同時(shí)，也為了更加合理的腌干魚類加工技術(shù)的改進(jìn)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(guò)程中的干燥動(dòng)力學(xué)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(guò)程中的動(dòng)力學(xué)規(guī)律，對(duì)腌干魚類吸著等溫線的測(cè)定分析，同時(shí)對(duì)吸附解析過(guò)程用不同的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行擬合，選擇出比較適合的數(shù)學(xué)模型，用于腌干魚類預(yù)測(cè)貨架期和貯藏條件的確定。本研究的結(jié)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(chǔ)上對(duì)其干燥效果以及制品的基本組分進(jìn)行了分析。在干燥溫度分別為20、30、40、50℃時(shí)，腌魚

3、的干基含水率隨干燥時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。達(dá)到含水率1.00g/g所需的時(shí)間先后順序依次是：40℃、50℃、30℃、20℃。當(dāng)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(duì)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(fēng)速條件下，用風(fēng)速1.0m/s和1.5m/s進(jìn)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(guò)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(fù)水性以及主要質(zhì)構(gòu)變化。在浸泡的條件下，在較高的溫度下的復(fù)水性較好，20℃下魚體表面的水分通道能夠自由出入，沒(méi)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(dǎo)致水分通道關(guān)閉，造成魚體內(nèi)部的脂肪很難流出，表面的蒸煮過(guò)程中也很少質(zhì)量損失，所以復(fù)水性相對(duì)比較明顯。經(jīng)過(guò)不同的干燥溫度對(duì)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(guò)程中干燥速率的變化，在此基礎(chǔ)上對(duì)其在不同干燥條件下干燥速率進(jìn)行了分析。在干燥風(fēng)速和濕度一定的條件下，不同的溫

6、度對(duì)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(shí)間的延長(zhǎng)逐漸降低。在不同的干燥風(fēng)速1.0m/s、1.5m/s和2.0m/s下，同一時(shí)刻的干燥速率相互之間的差異不顯著。在溫度和風(fēng)速一定的條件下，不同濕度條件下的干燥速率隨著干燥時(shí)間的延長(zhǎng)均呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)。20%和30%條件下與40%和50%條件下獲得的兩組樣本在同一時(shí)刻下的干燥速率差異極顯著，而在相對(duì)濕度為30%和40%干燥條件下同一時(shí)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(zhì)的變化，對(duì)腌干魚類的熱泵干燥條件進(jìn)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(zhì)量，研究了腌干魚類在不同的干燥溫度、濕度和風(fēng)速條件下的品質(zhì)變化，并通過(guò)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(duì)濕度為30%，干燥過(guò)程中風(fēng)速為1.5m/s的條件下，干燥出來(lái)的腌干魚的色差最小，對(duì)于魚體色澤變

8、化的影響最小，并且感官品質(zhì)好。驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)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(zhì)俱佳的腌干魚，魚體的脂肪氧化小，其中過(guò)氧化值只有0.0135g/100g的腌干魚，改善了腌干魚的品質(zhì)。
　　5.對(duì)腌干魚類在不同溫度條件下的熱泵干燥過(guò)程的數(shù)學(xué)模型進(jìn)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(shí)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(guò)高導(dǎo)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(duì)不同溫度下的干燥數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,可知，在20℃下的Midilli模型能更好的進(jìn)行此溫度下的擬合，30℃下的Weibull模型能更好的進(jìn)行此溫度下的擬合，40℃下的Weibull distribution模型能更好的進(jìn)行此溫度下的擬合，50℃下的Alibas模型能更好

10、的進(jìn)行此溫度下的擬合。
　　6.對(duì)腌干魚類制品在不同溫度下的吸附等溫線進(jìn)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(duì)濕度約為50%?80%的范圍。通過(guò)不同的模型對(duì)腌干魚的解吸、吸附等溫曲線進(jìn)行模擬，得到Ferro-Fontan方程能更好的預(yù)測(cè)解析吸附過(guò)程。干燥至30%的腌干魚類制品在25℃下需要將其貯藏在相對(duì)濕度低于67%的環(huán)境中，而在35℃應(yīng)將其貯藏在相對(duì)濕度低于69%的環(huán)境