不同干燥工藝對南美白對蝦仁品質的影響

李文盛，朱慶慶，孫金才，桑衛國，楊芳銀

（1.寧波大學海洋學院，浙江寧波315211；2.浙江醫藥高等專科學校，浙江 寧波315100；3.寧波海通食品科技有限公司，浙江慈溪315300）

不同干燥工藝對南美白對蝦仁品質的影響

李文盛1，朱慶慶1，孫金才2*，桑衛國1，楊芳銀3

（1.寧波大學海洋學院，浙江寧波315211；2.浙江醫藥高等專科學校，浙江 寧波315100；3.寧波海通食品科技有限公司，浙江慈溪315300）

以南美白對蝦仁為實驗原料，研究了熱風干燥、微波干燥、熱風聯合微波噴動干燥和真空冷凍干燥對南美白對蝦的影響，并且以干燥速率、復水率、色澤變化、質構以及脂肪氧化等指標進行比較。研究結果表明：真空冷凍干燥得到產品的品質最好，但是干燥時間是熱風干燥的2.25倍，是微波干燥和熱風聯合微波干燥的9倍和10.3倍；熱風聯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最接近于真空冷凍干燥，因此熱風聯合微波噴動干燥是一種具有發展前景的干燥方法。

南美白對蝦；干燥處理；微波噴動干燥

南美白對蝦是一種營養價值豐富、味道鮮美的水產品。相對于其他水產品，南美白對蝦具有蛋白質含量高、脂肪含量低的特點［1］。隨著我國養殖技術的提高，南美白對蝦的養殖面積也逐步提高，但是白對蝦的深加工技術卻沒有相應地提高，因此南美白對蝦精深加工技術的提高逐步成為眾多學者研究的方向［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、減少化學反應所需的自由水、延長食品的貨架期［6］。

目前常用的干燥技術有熱風、微波等其他干燥方法。熱風干燥設備簡單、操作方便，但是產品的品質差。真空冷凍干燥的品質好，然而干燥成本高，只適用于產品附加值較高的食品或者藥品。微波干燥由于由物料的內部開始加熱，因此相對于熱風干燥具有時間短、速度快、品質高的特點，但是由于微波干燥的不均勻性可能會導致產品邊角糊化現象的產生，限制了微波干燥在農產品干燥領域的應用［7-8］。熱風聯合微波噴動的干燥技術充分利用了物料在氣流中的不規則運動，克服了單一微波干燥的不均勻性，提高產品的品質。

目前熱風聯合微波噴動干燥的方法在果蔬方面有研究，但是應用在水產品研究中不多［7-10］。作者以南美白對蝦仁為實驗原料，采用熱風干燥、微波干燥、真空冷凍干燥以及熱風聯合微波噴動的干燥方法，觀察不同的干燥方法對產品品質的影響。

1材料與方法

1.1材料與儀器

南美白對蝦（Penaeus vannamei Boone）：購于寧波三江超市，平均初始水分質量分數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；實驗所用其他實驗試劑均為分析純。

DHG-9247A鼓風式恒溫干燥箱：上海賀德實驗儀器有限公司；VFD200真空冷凍干燥機：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：上海舜宇恒平科學儀器有限公司；CR22GⅢ高速離心機：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：金壇市盛藍儀器制造有限公司；熱風微波噴動干燥實驗機：課題組自行設計，見圖1。

1.2實驗方法

1.2.1原料預處理方法將體格大小均勻（5.5±0.5 g）的南美白對蝦清洗后，放在沸水浴漂燙4 min，漂燙后的南美白對蝦進行三去（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熱風干燥設置烘箱干燥的溫度為60℃，每次進料200 g，干燥至水分質量分數20%（濕基）。干燥實驗做3個平行。

圖1　熱風微波噴動試驗機Fig.1　Schematic of the hot-air and microwave spouted dryer

1.2.3微波干燥設置微波功率為2.5 W/g，每次進料200 g，干燥至水分質量分數20%（濕基）。干燥實驗做3個平行。

1.2.4熱風聯合微波噴動干燥設置微波功率為2.5 W/g，熱風溫度50℃，進風口風速8 m/s，每次進料200 g，干燥至水分質量分數20%（濕基）。干燥實驗做3個平行。

1.2.5真空冷凍干燥設置真空度為0.26，冷肼溫度-30℃，每次進料200 g，干燥至水分質量分數20%（濕基）。干燥實驗做3個平行。

1.3實驗測定方法

1.3.1水分含量測定方法水分質量分數測定根據GB5009.3-1010直接干燥法進行測定，計算公式如下：

式中，X為樣品濕基水分質量分數 （%）；m1為樣品初始水分質量 （g）；m2為樣品干燥至恒重時樣品的水分質量（g）。

1.3.2復水比測定方法將干燥后的南美白對蝦放置在70℃水中做復水性實驗，20 min后取出瀝干表面的水分，每組實驗做3個平行，結果取平均值。計算公式如下：

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

1.3.3色差測定使用CR-410色差儀對樣品進行測定。L表示黑白，a表示紅綠，b表示黃藍。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，負值越大則偏向綠色；b表示樣品黃藍偏向，正值越大則偏向黃色，負值越大則偏向綠色。每組測定10個樣品，每個樣品測定3次。顏色差異用ΔE表示，ΔE差值越大則說明顏色差異越大。計算公式如下：

式中，下標0表示對照樣品的顏色，下標i是測定樣品的顏色。

1.3.4質構測定采用TMS-Touch質構儀進行全質構分析，測定干燥后產品的力學特征參數。質構儀參數設定：回到樣品高度10 mm，形變量35%，測試速度20 mm/min，最小感應力0.01 N。

1.3.5脂肪氧化測定脂肪氧化測定參照黃鴻兵等［12］的方法進行測定。

1.3.6實驗數據處理實驗數據采用excell2007與spss18.0軟件處理。

2結果與討論

2.1不同的干燥方法下干燥曲線的繪制

根據實驗設定的方法進行干燥實驗，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蝦仁的干燥曲線。從圖2可以看出，熱風聯合微波噴動干燥的時間最短，僅需要35 min，真空冷凍干燥時間最長達到6 h。與熱風聯合微波噴動干燥相比，干燥至所設定的水分含量時微波干燥需要40 min左右，這是因為水分子從物料的內部遷移到表面時，熱風能夠快速的將水分子帶走，另一方面這是因為熱風也能夠對物料進行加熱，加快了干燥速率。熱風干燥的時間是遠大于微波干燥和熱風聯合微波噴動干燥，這是因為熱風對物料進行的是表面加熱，能量由外向內傳遞，水分子由內向外擴散，因此干燥時間較長，這與楊性民［13］干燥得出的結論是相似的。

2.2不同干燥方法對南美白對蝦仁復水率的影響

圖3是不同干燥方法對南美白對蝦仁復水率的影響。從圖3可以看出，真空冷凍干燥的復水率最高，熱風干燥的復水率最低，這是因為真空冷凍干燥先將物料中的水分凍結成小冰晶，然后進行升華，物料能夠保持原有的結構不被破壞；另一方面物料中的超微結構也能夠最大限度地保持原有的結構，因此當再次復水時物料能夠恢復到原有的結構。熱風干燥由于是在較高的溫度下進行干燥，因此能夠對物料原有的結構破壞，而且熱風干燥的時間長，也加劇了物料原有結構的破壞，因此熱風干燥后的物料復水率最低。熱風聯合微波噴動干燥的復水率要高于微波干燥，這是因為在聯合干燥過程中物料能夠改變原有的受熱位置，而微波干燥由于受熱不均勻可能會導致物料邊角部分糊化現象的發生。圖4可以看出不同的干燥方式對南美白對蝦仁感官的影響。

圖3　　不同干燥方法對南美白對蝦仁復水率的影響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不同的干燥方法對南美白對蝦仁色澤的影響

表1顯示了不同的干燥方法對南美白對蝦仁顏色的影響。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，這是因為真空、低溫下干燥樣品的顏色不易變化［14］。熱風聯合微波噴動干燥相對于熱風干燥和微波干燥色澤變化最接近真空冷凍干燥，可能是由于干燥時間短，物料干燥時的均勻度高。

2.4不同的干燥方法對南美白對蝦仁質構的影響

由圖5可以看出，微波干燥、熱風聯合微波噴動干燥和真空冷凍干燥之間沒有顯著性差異 （P＞ 0.05）。樣品經熱風干燥后硬度最大，可能是因為熱風干燥的時間長，樣品表面硬化因此其硬度增加。微波干燥和熱風聯合微波噴動干燥后的樣品硬度低于熱風干燥，可能是因為由于物料內部的水分子吸收微波能后，組織結構膨脹，產生微孔結構，進而體積增大，所以其硬度會低于熱風干燥。

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

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

2.5不同干燥方法對南美白對蝦仁脂肪氧化的影響

圖6顯示了不同的干燥方法對南美白對蝦仁脂肪氧化的影響，可以看出，經過真空冷凍干燥的樣品脂肪氧化最低，這是因為在低溫、真空下能夠保護脂肪不被氧化。經過熱風干燥后的樣品脂肪氧化較高，這是因為脂肪在高溫下容易發生氧化；然而微波干燥的脂肪氧化與熱風干燥沒有明顯的差異，可能是因為微波干燥的不均勻性導致樣品干燥時發生過度加熱，導致局部溫度過高而發生脂肪氧化。從圖4中也可以看出，經微波干燥后的樣品在感官上也次于熱風聯合微波噴動干燥。熱風聯合微波噴動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聯合微波噴動干燥的優勢，克服了單一熱風干燥的缺點。

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

3結語

通過4種干燥方法可以得出以下結論：相對于傳統的熱風干燥，微波干燥和熱風聯合微波噴動干燥能夠減少干燥南美白對蝦的時間，并且熱風聯合微波噴動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蝦的品質；真空冷凍干燥后的樣品品質高，但是干燥所需的時間長、能耗高。因此綜上所述，熱風聯合微波噴動干燥是一種具有發展前景的干燥方法。

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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

寧波市科技計劃項目（201501CX-D01021）；慈溪市科技計劃項目（25857）。
*

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