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干燥条件对腌干鱼类的影响:干燥特性分析

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:图4-45不同温度对干燥过程中含水率变化的影响在干燥温度分别为20℃、30℃、40℃和50℃时,腌干鱼干基含水率随干燥时间的增加而降低。干燥湿度分别为20%、30%、40%和50%时,腌干鱼干基含水率随干燥时间的增加而降低。随着干燥时间延长,腌鱼体内的水分逐渐减少,不同风速对腌鱼的干燥速率影响很大。在50℃干燥条件下获得的腌干鱼的咀嚼性、胶黏度和硬度均最大,这些对于腌干鱼的感官品质不利。

干燥条件对腌干鱼类的影响:干燥特性分析

(一)不同条件下的干燥曲线变化

1.不同温度条件下腌干鱼含水率的变化

在30%的相对湿度和1.5m/s的风速条件下,腌干鱼在不同温度下干燥过程中干基含水率呈现逐渐下降的变化规律(图4-45)。

图4-45 不同温度对干燥过程中含水率变化的影响

在干燥温度分别为20℃、30℃、40℃和50℃时,腌干鱼干基含水率随干燥时间的增加而降低。在30%的相对湿度和1.5m/s的风速条件下,不同干燥温度下腌干鱼的干基含水率变化相差较大。在同一干燥时间下,随着干燥温度升高,含水率逐渐减小。在不同温度条件下,达到含水率1.00g/g所需的时间从小到大依次是40℃、50℃、30℃和20℃。超过一定的温度,干燥到一定的含水率所需要的时间就会相应的延长一些。这主要是因为温度过高导致鱼体表面干燥过快,引起鱼体表面硬化,阻碍了内部水分的扩散,50℃温度过高引起表面硬化降低了水分的扩散,使得失水速率低于40℃条件下失水速率。在一定的温度范围内,温度越高,达到一定含水率所需时间就相应较少。而超过一定温度,干燥到一定含水率所需要的时间就会相应延长一些。在干燥温度为20℃、30℃、40℃和50℃时,干燥11h后腌干鱼的含水率分别为1.01g/g、0.92g/g、0.82g/g和0.86g/g(d.b.)(d.b.为干基含水率)。通过以上分析,在30%的相对湿度和1.5m/s的风速条件下,在40℃条件下腌干鱼含水率降低得最多。

2.不同湿度条件下腌干鱼含水率的变化

在30℃和1.5m/s的风速条件下,腌鱼在不同的湿度干燥过程中干基含水率呈现逐渐下降的变化规律(图4-46)。干燥湿度分别为20%、30%、40%和50%时,腌干鱼干基含水率随干燥时间的增加而降低。在不同的干燥湿度下,对腌干鱼的含水率进行单因素方差分析,可知,所选定的不同湿度干燥条件下腌干鱼含水率的变化相差显著。在同一干燥时间下,随着相对湿度的降低,鱼肉含水率逐渐减少。相对湿度为40%的条件下得到的腌干鱼的含水率明显高于30%而低于50%条件下的含水率。通过以上分析,在30%的相对湿度和1.5m/s的风速条件下,相对湿度30%条件下腌干鱼含水率降低得最多。

图4-46 不同相对湿度对干燥过程中含水率变化的影响

3.不同风速条件下腌干鱼含水率的变化

不同风速对干燥过程的影响不同。干燥曲线是连续、光滑的,呈逐渐下降趋势,腌鱼中所含水分在逐渐减少(图4-47)。随着干燥时间延长,腌鱼体内的水分逐渐减少,不同风速对腌鱼的干燥速率影响很大。一定范围内,风速越高干燥越快。在10h以前,在同一干燥时间段,风速不同,干燥到相同的含水率所用时间也不同。风速越大,达到相同干燥程度所需的时间越少。10h以后,随着干燥过程中水分减少,降低相同干基含水率所需时间越来越长,干燥速率也逐渐变小。在此阶段,还能看到风速1.5m/s时的干燥速率小于风速1.0 m/s时的干燥速率。出现这种现象的原因与鱼体表面硬化有关。鱼体表面硬化使水分输出的通道堵塞,造成失水速度减慢。因此,干燥时风速不宜过高,以避免鱼体表面水分过快蒸发掉而导致表面硬化,阻碍内部水分向干燥空气蒸发,从而影响腌干制品的品质

图4-47 不同干燥风速对干燥过程中含水率变化的影响

用SPSS软件按影响因素对试验结果进行t检验,结果显示,所选取的风速梯度对腌制鱼样热泵干燥效果的影响显著。通过对t绝对值的比较发现,在95%的置信区间里,用风速1.0 m/s和1.5m/s以及风速1.5m/s和2.0m/s热泵干燥过程中,同一时间含水率差异明显。通过以上分析,在30%的相对湿度和30℃条件下,在选定的风速2.0m/s的条件下腌干鱼含水率降低得最多。

(二)不同条件处理的腌干鱼的复水特性的结果

如图4-48所示,在不同的处理条件下,腌干鱼样的复水性表现不同。在浸泡的时候,高温下的复水性较好。但在20℃下干燥的样品浸泡后出现质量减少的现象,这可能是浸泡过程中腌干鱼中盐分扩散到水中,鱼体表面的水分通道畅通,水分子能够自由出入,没有形成表面硬化层。而在20℃、30℃、40℃下干燥的腌干鱼在蒸煮之后被蒸熟,鱼体中的脂肪流出,还有部分鱼肉留到蒸鱼的托盘中,造成此条件下鱼肉质量的减少大于水分的增加,故出现复水性为负值的情况。在50℃下的腌干鱼已形成表面硬化,导致水分通道关闭,造成鱼体内部的脂肪很难流出,表面在蒸煮过程中也很少质量损失,所以复水性相对比较明显。

图4-48 不同温度下干燥样品经浸泡和蒸煮后水分的变化(www.xing528.com)

(三)不同温度条件下处理的腌干鱼水分活度的变化

由于蒸汽压和平衡相对湿度都是温度的函数,所以水分活度也是温度的函数。本试验选择在27℃的条件下测水分活度。测试结果表明,不同干燥温度条件下的腌干鱼的水分活度差异极显著,总的呈现先增后减的趋势。腌制但未干制处理的腌干鱼水分活度为0.854,经过不同干燥温度处理后的腌干鱼水分活度都有不同程度的降低,表明干燥后的腌干鱼中游离的水分都有不同程度的降低。经过相同时间的干燥,不同温度的干燥条件下最终的水分含量也有所不同,从而对水分活度的测定产生影响,造成水分活度下降幅度不一。

(四)不同干燥温度下腌干鱼质构分析

在一定的干燥风速和湿度而温度不同的条件下,腌干鱼制品的咀嚼性、胶黏度和硬度都有所变化,并呈现出不同的变化趋势。总的变化趋势是从较低的干燥温度到较高的干燥温度获得的腌干鱼类制品的咀嚼度、胶黏度和硬度呈现整体升高的趋势。在50℃干燥条件下获得的腌干鱼的咀嚼性、胶黏度和硬度均最大,这些对于腌干鱼的感官品质不利。干燥温度对腌干鱼制品的咀嚼度、胶黏度和硬度都有显著的影响(p<0.05)。

(五)不同干燥条件对腌干鱼的干燥速率的影响

1.环境温度对腌干鱼干燥速率的影响

图4-49所示不同温度条件下腌鱼的干燥速率随时间的变化。由图可见,随着干燥时间的延长,腌干鱼的干燥速率整体呈现逐渐下降的趋势。10h以前干燥速率变化比较大,整体处于降速阶段;10h以后干燥速率趋于稳定,变化很小。在干燥风速和湿度一定的条件下,不同的温度对腌干鱼的干燥速率变化的影响比较明显。

干燥初期,鱼体表面大面积的暴露于干燥器内部空间中,因此,水分蒸发发生在鱼体表面与干燥器内部气流构成的自由界面上,所以干燥速率较高。在干燥温度为20℃时,腌干鱼干燥速率变化较为平缓,这是由于鱼体内部水分扩散的速率和鱼体表面的干燥速率比较接近,使鱼体干燥过程中的表面收缩得到抑制或减轻。但是温度低会导致干燥速率相对降低,使干燥时间延长,生产效率降低。从图中可以看出,在50℃下,干燥速率明显低于40℃。这主要是由于温度过高造成了鱼体表面的硬化,使得内部的水分难以扩散到鱼体表面,从而导致干燥速率降低。

图4-49 不同温度条件下腌鱼的干燥速率随时间的变化

2.风速对腌干鱼干燥速率的影响

如图4-50所示,在一定的干燥温度和湿度条件下,干燥速率随着干燥时间的延长逐渐降低。由单因素分析可知,在12h以前不同风速对干燥速率的影响比较大,而在12h以后不同风速对干燥速率的影响较小,并且干燥速率的变化缓慢。在干燥的前期干燥样品表面的水分容易被风带走,所以风速相对后期较大且变化也较大。在干燥后期内部的水分不易扩散到表面,使得干燥速率相对较低并且变化不大。经过t检验可知,在不同的干燥风速(1.0m/s、1.5m/s和2.0m/s)下,同一时刻的干燥速率相互之间的差异不显著。

图4-50 不同干燥风速条件对腌干鱼干燥速率的影响

3.湿度对腌干鱼干燥速率的影响

湿度对干燥速率的影响如图4-51所示,在温度和风速一定的条件下,不同湿度条件下的干燥速率随着干燥时间的延长均呈现逐渐降低的趋势。对不同湿度条件下的干燥速率进行t检验,相对湿度20%和30%与40%和50%两组样本的t值分别为4.501和4.240,而查t检验表知t0.01(6) =3.707,这两组的实测值大于查表得到的值,表明这两组差异极显著,即这两个组别内的干燥速率相差较大。在相对湿度30%和40%条件下的t=1.034<t0.05(6)=2.447,表明在30%和40%湿度的干燥条件下两者的干燥速率差异不显著。在相对湿度50%的干燥条件下,干燥速率明显低于20%、30%和40%条件下的干燥速率。这主要是由于腌鱼的水分含量与相对湿度50%比较接近,鱼体表面的水分与周围环境中的水分达到了动态平衡,使得水分不易带走,从而使干燥速率明显低于其他湿度条件下的干燥速率。

图4-51 不同湿度条件对腌干鱼干燥速率的影响

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