不同干燥工艺对南美白对虾仁品质的影响

李文盛，朱庆庆，孙金才，桑卫国，杨芳银

（1.宁波大学海洋学院，浙江宁波315211；2.浙江医药高等专科学校，浙江 宁波315100；3.宁波海通食品科技有限公司，浙江慈溪315300）

不同干燥工艺对南美白对虾仁品质的影响

李文盛1，朱庆庆1，孙金才2*，桑卫国1，杨芳银3

（1.宁波大学海洋学院，浙江宁波315211；2.浙江医药高等专科学校，浙江 宁波315100；3.宁波海通食品科技有限公司，浙江慈溪315300）

以南美白对虾仁为实验原料，研究了热风干燥、微波干燥、热风联合微波喷动干燥和真空冷冻干燥对南美白对虾的影响，并且以干燥速率、复水率、色泽变化、质构以及脂肪氧化等指标进行比较。研究结果表明：真空冷冻干燥得到产品的品质最好，但是干燥时间是热风干燥的2.25倍，是微波干燥和热风联合微波干燥的9倍和10.3倍；热风联合干燥能够克服单一微波干燥的不均匀性，且干燥后样品的品质最接近于真空冷冻干燥，因此热风联合微波喷动干燥是一种具有发展前景的干燥方法。

南美白对虾；干燥处理；微波喷动干燥

南美白对虾是一种营养价值丰富、味道鲜美的水产品。相对于其他水产品，南美白对虾具有蛋白质含量高、脂肪含量低的特点［1］。随着我国养殖技术的提高，南美白对虾的养殖面积也逐步提高，但是白对虾的深加工技术却没有相应地提高，因此南美白对虾精深加工技术的提高逐步成为众多学者研究的方向［2-5］。干燥是贮藏食品的一种有效的方法，通过降低食品中的水分活度来抑制微生物的生长、减少化学反应所需的自由水、延长食品的货架期［6］。

目前常用的干燥技术有热风、微波等其他干燥方法。热风干燥设备简单、操作方便，但是产品的品质差。真空冷冻干燥的品质好，然而干燥成本高，只适用于产品附加值较高的食品或者药品。微波干燥由于由物料的内部开始加热，因此相对于热风干燥具有时间短、速度快、品质高的特点，但是由于微波干燥的不均匀性可能会导致产品边角糊化现象的产生，限制了微波干燥在农产品干燥领域的应用［7-8］。热风联合微波喷动的干燥技术充分利用了物料在气流中的不规则运动，克服了单一微波干燥的不均匀性，提高产品的品质。

目前热风联合微波喷动干燥的方法在果蔬方面有研究，但是应用在水产品研究中不多［7-10］。作者以南美白对虾仁为实验原料，采用热风干燥、微波干燥、真空冷冻干燥以及热风联合微波喷动的干燥方法，观察不同的干燥方法对产品品质的影响。

1材料与方法

1.1材料与仪器

南美白对虾（Penaeus vannamei Boone）：购于宁波三江超市，平均初始水分质量分数73%（湿基）；1，1，3，3-四乙氧基丙烷、乙醇、三氯乙酸、硫代巴比妥酸：均为分析纯；实验所用其他实验试剂均为分析纯。

DHG-9247A鼓风式恒温干燥箱：上海贺德实验仪器有限公司；VFD200真空冷冻干燥机：宁波鄞州利和仪器有限公司；ML104电子天平：梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；UV2200紫外可见分光光度计：上海舜宇恒平科学仪器有限公司；CR22GⅢ高速离心机：日本日立有限公司；FA-ST LAB水分活度仪：法国GBX有限公司；HH-21-6电热恒温水浴锅：金坛市盛蓝仪器制造有限公司；热风微波喷动干燥实验机：课题组自行设计，见图1。

1.2实验方法

1.2.1原料预处理方法将体格大小均匀（5.5±0.5 g）的南美白对虾清洗后，放在沸水浴漂烫4 min，漂烫后的南美白对虾进行三去（去头、去尾、去壳），清洗后切成10 mm的丁状，放置冰箱冷藏备用。

1.2.2热风干燥设置烘箱干燥的温度为60℃，每次进料200 g，干燥至水分质量分数20%（湿基）。干燥实验做3个平行。

图1　热风微波喷动试验机Fig.1　Schematic of the hot-air and microwave spouted dryer

1.2.3微波干燥设置微波功率为2.5 W/g，每次进料200 g，干燥至水分质量分数20%（湿基）。干燥实验做3个平行。

1.2.4热风联合微波喷动干燥设置微波功率为2.5 W/g，热风温度50℃，进风口风速8 m/s，每次进料200 g，干燥至水分质量分数20%（湿基）。干燥实验做3个平行。

1.2.5真空冷冻干燥设置真空度为0.26，冷肼温度-30℃，每次进料200 g，干燥至水分质量分数20%（湿基）。干燥实验做3个平行。

1.3实验测定方法

1.3.1水分含量测定方法水分质量分数测定根据GB5009.3-1010直接干燥法进行测定，计算公式如下：

式中，X为样品湿基水分质量分数 （%）；m1为样品初始水分质量 （g）；m2为样品干燥至恒重时样品的水分质量（g）。

1.3.2复水比测定方法将干燥后的南美白对虾放置在70℃水中做复水性实验，20 min后取出沥干表面的水分，每组实验做3个平行，结果取平均值。计算公式如下：

式中，Y为复水比；m1为干燥后样品的质量（g）；m2为复水后样品的质量（g）。

1.3.3色差测定使用CR-410色差仪对样品进行测定。L表示黑白，a表示红绿，b表示黄蓝。L=0表示黑色，L=100表示白色。a表示样品的红绿偏向，正值越大则偏向红色，负值越大则偏向绿色；b表示样品黄蓝偏向，正值越大则偏向黄色，负值越大则偏向绿色。每组测定10个样品，每个样品测定3次。颜色差异用ΔE表示，ΔE差值越大则说明颜色差异越大。计算公式如下：

式中，下标0表示对照样品的颜色，下标i是测定样品的颜色。

1.3.4质构测定采用TMS-Touch质构仪进行全质构分析，测定干燥后产品的力学特征参数。质构仪参数设定：回到样品高度10 mm，形变量35%，测试速度20 mm/min，最小感应力0.01 N。

1.3.5脂肪氧化测定脂肪氧化测定参照黄鸿兵等［12］的方法进行测定。

1.3.6实验数据处理实验数据采用excell2007与spss18.0软件处理。

2结果与讨论

2.1不同的干燥方法下干燥曲线的绘制

根据实验设定的方法进行干燥实验，4种干燥方法的干燥曲线见图2。

图2　不同干燥方法下南美白对虾仁的干燥曲线Fig.2　Curves of dry white shrimp with different drying methods

图2显示了不同的干燥方法下南美白对虾仁的干燥曲线。从图2可以看出，热风联合微波喷动干燥的时间最短，仅需要35 min，真空冷冻干燥时间最长达到6 h。与热风联合微波喷动干燥相比，干燥至所设定的水分含量时微波干燥需要40 min左右，这是因为水分子从物料的内部迁移到表面时，热风能够快速的将水分子带走，另一方面这是因为热风也能够对物料进行加热，加快了干燥速率。热风干燥的时间是远大于微波干燥和热风联合微波喷动干燥，这是因为热风对物料进行的是表面加热，能量由外向内传递，水分子由内向外扩散，因此干燥时间较长，这与杨性民［13］干燥得出的结论是相似的。

2.2不同干燥方法对南美白对虾仁复水率的影响

图3是不同干燥方法对南美白对虾仁复水率的影响。从图3可以看出，真空冷冻干燥的复水率最高，热风干燥的复水率最低，这是因为真空冷冻干燥先将物料中的水分冻结成小冰晶，然后进行升华，物料能够保持原有的结构不被破坏；另一方面物料中的超微结构也能够最大限度地保持原有的结构，因此当再次复水时物料能够恢复到原有的结构。热风干燥由于是在较高的温度下进行干燥，因此能够对物料原有的结构破坏，而且热风干燥的时间长，也加剧了物料原有结构的破坏，因此热风干燥后的物料复水率最低。热风联合微波喷动干燥的复水率要高于微波干燥，这是因为在联合干燥过程中物料能够改变原有的受热位置，而微波干燥由于受热不均匀可能会导致物料边角部分糊化现象的发生。图4可以看出不同的干燥方式对南美白对虾仁感官的影响。

图3　　不同干燥方法对南美白对虾仁复水率的影响Fig.3　Effectsofdifferentdrying　methodson　the rehydration of white shrimp

图4　不同干燥方法干燥后的样品Fig.4　Different drying methods on samples

2.3不同的干燥方法对南美白对虾仁色泽的影响

表1显示了不同的干燥方法对南美白对虾仁颜色的影响。从表1可以看出，不同的干燥方法样品颜色变化有明显差异 （P≤0.05）。由图4可以看出，真空冷冻干燥颜色变化最小，这是因为真空、低温下干燥样品的颜色不易变化［14］。热风联合微波喷动干燥相对于热风干燥和微波干燥色泽变化最接近真空冷冻干燥，可能是由于干燥时间短，物料干燥时的均匀度高。

2.4不同的干燥方法对南美白对虾仁质构的影响

由图5可以看出，微波干燥、热风联合微波喷动干燥和真空冷冻干燥之间没有显著性差异 （P＞ 0.05）。样品经热风干燥后硬度最大，可能是因为热风干燥的时间长，样品表面硬化因此其硬度增加。微波干燥和热风联合微波喷动干燥后的样品硬度低于热风干燥，可能是因为由于物料内部的水分子吸收微波能后，组织结构膨胀，产生微孔结构，进而体积增大，所以其硬度会低于热风干燥。

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

图5　不同干燥方法对南美白对虾仁硬度的影响Fig.5　Effects of different drying methods on hardness of white shrimps

2.5不同干燥方法对南美白对虾仁脂肪氧化的影响

图6显示了不同的干燥方法对南美白对虾仁脂肪氧化的影响，可以看出，经过真空冷冻干燥的样品脂肪氧化最低，这是因为在低温、真空下能够保护脂肪不被氧化。经过热风干燥后的样品脂肪氧化较高，这是因为脂肪在高温下容易发生氧化；然而微波干燥的脂肪氧化与热风干燥没有明显的差异，可能是因为微波干燥的不均匀性导致样品干燥时发生过度加热，导致局部温度过高而发生脂肪氧化。从图4中也可以看出，经微波干燥后的样品在感官上也次于热风联合微波喷动干燥。热风联合微波喷动干燥后的样品脂肪氧化与真空冷冻干燥最接近，因此也充分证明了热风联合微波喷动干燥的优势，克服了单一热风干燥的缺点。

图6　　不同的干燥方法对南美白对虾仁脂肪氧化的影响Fig.6　Effectofdifferentdrying　methodson　lipid oxidation of white shrimps

3结语

通过4种干燥方法可以得出以下结论：相对于传统的热风干燥，微波干燥和热风联合微波喷动干燥能够减少干燥南美白对虾的时间，并且热风联合微波喷动干燥能够克服单一微波干燥的不均匀性，提高干燥后南美白对虾的品质；真空冷冻干燥后的样品品质高，但是干燥所需的时间长、能耗高。因此综上所述，热风联合微波喷动干燥是一种具有发展前景的干燥方法。

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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

宁波市科技计划项目（201501CX-D01021）；慈溪市科技计划项目（25857）。
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孙金才（1966—），男，浙江慈溪人，教授级高级工程师，主要从事农产品加工方面的研究。E-mail：sunjincai66@126.com