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真空微波工艺条件对香脆鳙鱼片品质的影响研究(2)

时间:2008-09-01 06:51:37  浏览:        

2结果与讨论
2.1水分含量对鱼片品质的影响
    微波加热是利用物料中的极性分子在微波场作用下高速摆振实现的[9]。水在食品中是最易极化的分子,因为它很容易形成正负两极,所以水分含量对微波加工食品品质的影响极为显著[10]。设定微波炉的真空度为0.06MPa,微波功率为高火档(686±3.5W),将干燥2h(含水量39.4±2%)、3 h(含水量19.8±2%)和4h(含水量13.5±1%)的预脱水鱼片分别在微波炉中加热10s、15s、20s和25s,试验结果如图1和图2所示。由图1可见,干燥2h的预脱水鱼片在10s和15s处均有较大膨化率,当加热时间进一步延长时,膨化率则迅速减小。这是因为食品中在含有较多水分的情况下,可以较快地吸收微波能量,达到瞬间内部受热,导致物料内部水分的迅速汽化和迁移,并形成无数微孔通道,达到膨化的效果[11],但若加热过长,由于鱼片进一步脱水甚至焦化,使得鱼片组织干缩,致使鱼片的膨化率反而减小。干燥3h的预脱水鱼片在10s和15s处的膨化率较小,但在20s处有一最大膨化率,而干燥4h的预脱水鱼片的膨化率在
整个的加热过程中几乎没有显著性变化。这是因为当物料的含水量较低时,物料内部不能形成足够蒸汽压的缘故[12]。
图3水分含量和加热时间对鱼片感官分值的影响
Fig.3 Effect of the moisture content and heating time on the sensory scores of the fish slices
图2显示干燥2h的预脱水鱼片的脆度在整个加热范围内均很小,因此,即使其有较大的膨化率,但感官评分也较小。干燥3h的预脱水鱼片的脆度在20s处达到最大值,此处的感官评分也最高(见图3),但随着加热时间的延长,其脆度反而下降。干燥4h的预脱水鱼片的脆度在整个加热范围内呈逐渐下降趋势。这是因为真空微波工艺所制备鱼片的脆度受其最终含水量的影响很大,当鱼片的含水量较高时,真空微波加热未能脱去足够多的水分,因而脆度较低,且易产生颗粒感而影响感官评分;而当鱼片的最终含水量过低时,由于此时的鱼片已经焦化干缩而变硬,其脆性随着第一断裂点应力的增大而降低,感官评分也就急剧下降。因此,在兼顾膨化率和脆度这两项指标的基础上,结合感官评定,我们认为鱼片热风干燥3h后的含水量是较佳的工艺含水量。
2.2微波功率对鱼片品质的影响
    选取干燥3h的预脱水鱼片为原料,固定真空微波炉的真空度为0.06MPa,进行真空微波试验。由于微波功率不同,所以在各微波功率下的加热时间也不应相同[13]。本试验设计预脱水鱼片在中火档(518±3.5W)下分别加热50s、70s、90s、110s,在中高火档(382±3.5W)下分别加热10s、20s、30s、40s,在高火档下分别加热10s、15s、20s、25s,试验结果见图4和图5。图4显示鱼片的膨化率在中火档下的变化不明显,而在中高火档及高火档下的变化很显著,在很短时间内就会导致膨化率的极大改变,另外,鱼片在中火档下的最大膨化率也最低,而在高火档下能在最短的时间内达到最大值。这是因为当食品中的含水量一定时,微波功率越高,产热量越大,食品升温越快,膨化时的气泡产生也越快,食品内气体压力也越大,产生了较大的膨化率。过低的微波功率使食品内气压太小,不利于膨化[14]。
由图5可见,在三个功率范围内鱼片的脆度都有显著变化,都是在加热初期表现出较低的脆度,随着加热时间的延长,脆度值迅速增大到最大值后又迅速降低,高火及中高火功率下脆度下降的速率要比中火迅速得多,这显然是因为前两者的脱水速率较快,导致鱼片焦化干缩而变硬,第一断裂点应力迅速增长的缘故。另外,三个功率条件下所制鱼片的最大脆度相较,仍以高火条件下最大,且高火功率所制鱼片的感官评分也高于其它两者(见图6)。因此,无论是从提高生产效率的角度出发,还是从提高制备鱼片品质的角度出发,高火档的功率都是最佳微波功率条件。
图6微波功率和加热时间对鱼片感官分值的影响
Fig.6 Effect of the microwave power and heating time on the sensory scores of the fish slices
2.3真空度对鱼片品质的影响
    以干燥3h的预脱水鱼片为原料,调节微波炉的真空度分别为0.00MPa、0.03MPa、0.06MPa和0.09MPa,进行真空微波试验,试验结果见图7与图8。从图7可以看出,真空度对鱼片的膨化率有重要影响,在0.00MPa(常压)下,鱼片的膨化率呈缓慢上升趋势,总体膨化率都不高,在0.03MPa和0.06MPa下,鱼片膨化率呈现出相同的变化趋势,都是在微波加热时间20s处有较大膨化率,然后在25s处稍下降,而在0.09MPa下,鱼片膨化率的变化趋势显然不同于前三者,其在10s处即有一个较大膨化率,在15s处上升到最大值后又逐渐下降。这是因为热风干燥3h的鱼片含水量已经比较低,在常压下微波加热已经不能够使鱼片有效地膨化,而在较高的真空度下,由于水的沸点降低,能够促使水分较快地集中蒸发,所以仍可以获得较大的膨化率。
    图8显示真空度对鱼片脆度的影响极为显著。在常压下,鱼片脆度的变化幅度很小,而在0.03MPa、 0.06MPa和0.09MPa下,鱼片脆度的变化幅度很明显,前两者在微波加热20s处获得较大值,而后者在更短的时间15s处即获得最大值,并且在整个加热范围内都保持较高水平,同时图9显示0.09MPa下鱼片的感官评分也均较高。这说明在高真空度下,鱼片的品质不但得到了改善,而且还能在较宽的微波加热时限内保持较好的鱼片品质。这可能是因为:其一,在较低的真空度乃至常压下水分的沸点较高,使得物料的温度上升得较快较高,导致鱼片在加热后期易出现焦化而影响鱼片品质;其二,高真空度下物料水分蒸发得较为迅速,使得微波的产能作用(通过水)不能在物料的某一点处高度集中,于是较大程度地避免了鱼片出现焦黑点。
2.4工艺条件优化试验结果与分析
    在单因素试验中发现,真空微波所采用时间的微小差距即会导致鱼片品质的巨大改变,另外,还发现采用间歇加热法可使鱼片得到均匀的加热,从而获得质量更佳的香脆鱼片。因此,我们选定微波加热的真空度为高火档,采用混合水平正交试验设计L15(51×32)安排了真空微波加热的优化试验,考察了时间、水分含量、真空度3个因素对鱼片品质的影响,试验结果见表1。从表中可以看出,因素的主次顺序为:水分含量 > 真空度 > 时间,最佳的微波加热条件为A4B3C3,即各因素的最佳水平分别为加热时间12s+10s,真空度0.095MPa,水分含量为热风干燥3.5h鱼片的含水量。
3 结论
    鱼片在较高的水分含量下虽然有较大的膨化率,但却会导致鱼片的脆度不高,同时还会使鱼片的表面出现大气泡,影响鱼片感官;太低的水分含量除了会造成鱼片的膨化率较低外,还将导致鱼片出现较多的僵片。较高的微波功率可以提高鱼片的膨化率和脆度,从而改善鱼片的感官品质,因此,高火档是最佳的微波工艺条件。高的真空度不但能提高鱼片的膨化率和脆度,而且由于其降低了水的沸点,从而提高了热效率,另外,高的真空度还很大程度上避免了鱼片出现焦黑点。本试验确立的最佳真空微波加热条件是预脱水鱼片含水量控制在15.3±1%(热风干燥3.5h),微波功率设定为高火档(686±3.5W),在真空度0.095MPa下加热12s后,间歇摇匀后再加热10s。
表1  L15(51×32)混合正交设计与试验结果
Tab.1 The L15(51×32)  orthogonal design and results
序号 A B C 感官评分
 时间 真空度 干燥时间 
1 1(15s) 3(0.095MPa) 1(2.5h) 8.12
2 1 1(0.085MPa) 2(3h) 8.58
3 1 2(0.09MPa) 3(3.5h) 9.24
4 2(18s) 2 1 7.65
5 2 3 2 9.27
6 2 1 3 8.18
7 3(10s+10s) 1 1 8.26
8 3 2 2 9.39
9 3 3 3 9.60
10 4(12s+10s) 1 1 7.83
11 4 2 2 8.47
12 4 3 3 9.82
13 5(12s +12s) 3 1 8.26
14 5 1 2 8.12
15 5 2 3 9.15
K1 25.94 40.97 40.12 
K2 25.10 43.9 43.83 
K3 27.25 45.07 45.99 
K4 26.12   
K5 25.53   
R 2.15 4.1 5.87 
  
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