抗冻剂对南极磷虾虾肉糜微波解冻特性的影响研究

发布时间：2020-05-30 18:48

【摘要】：南极磷虾富含高质量的蛋白质,磷虾蛋白由于其良好的氨基酸组成和较高的生物学价值,被认为是人类蛋白质的优质来源。然而由于其含有高含量的氟化物和高活性的内源酶,南极磷虾在食用前必须进行精加工。微波能量的快速和体积加热可以帮助克服常规热处理过程中传热速率慢、热处理时间长等问题,但是微波加热也存在加热不均匀和局部过热的现象。基于以上问题,本研究主要有以下几个方面:研究了冻融循环和抗冻剂对微波解冻后南极磷虾虾肉糜品质的影响;研究了微波解冻期间抗冻剂对南极磷虾虾肉糜介电特性的影响;考察了微波解冻期间不同抗冻剂对温度分布的影响,并通过COMSOL Multiphysics软件建立了虾肉糜温度分布的模型。1.以南极磷虾(Euphausia Superba)虾肉糜为原料,测定了南极磷虾虾肉糜在反复冷冻和解冻过程中ATP及其关联产物的变化,计算了虾肉糜的鲜苦比和K值来确定最佳冻融循环次数。并通过测定pH值、汁液损失率、质构特性、色差值(L~*)和蛋白质变性相关指标(肌原纤维蛋白含量和总巯基含量),探究不同浓度(0%、3%、5%、7%w/w)的海藻糖、山梨糖醇和甘油水溶液(1:1 v/v)对微波解冻后南极磷虾虾肉糜品质的影响。结果显示,随着冻融循环次数的增加,南极磷虾虾肉糜的ATP及其关联产物降解加剧,呈鲜味的核苷酸含量逐渐减少,呈苦味的核苷酸含量逐渐增加,1次冻融对应的鲜味和苦味的比值为3.32,2次及以上的冻融循环会造成鲜苦比的显著降低(P0.05),同时K值迅速增大,表明鲜度发生大幅下降,3次冻融循环后K值显著增大(P0.05),4次冻融对应的K值为86.88%,南极磷虾虾肉糜已不新鲜。因此,冻融循环次数控制在2次以内。1次冻融循环后,海藻糖和山梨糖醇能有效延缓pH值的上升和汁液损失率的增加,较好的保持微波解冻后虾肉糜的质构和色泽,延缓肌原纤维蛋白含量和总巯基含量的下降,维持蛋白质的稳定。其中,添加5%的海藻糖能最大程度地抑制虾肉糜蛋白质的变性。甘油水溶液的添加对微波解冻后质构和色差值有消极影响。2.在300到3000 MHz和-20到5°C的条件下,对微波解冻期间南极磷虾虾肉糜的介电特性进行了测定,并研究了不同浓度(0%、3%、5%、7%w/w)的海藻糖、山梨糖醇和甘油水溶液(1:1 v/v)对其介电特性的影响。结果表明,在300到3000 MHz的频率范围内,随着频率的增加,南极磷虾虾肉糜的介电特性逐渐下降。介电特性在相变区域(-5°C到0°C)的变化显著高于在其他温度范围内的变化,介电常数和介电损失率在0°C以上没有显著差异。5%以上的海藻糖和山梨糖醇的添加显著提高了虾肉糜的介电特性(P0.05),添加5%和7%浓度的抗冻剂无显著差异(P0.05)。甘油水溶液的添加对虾肉糜的介电特性有消极的影响。甘油水溶液的添加降低了虾肉糜的介电常数,并伴随着浓度的增大而显著下降(P0.05)。此外,比较了添加和未添加抗冻剂后虾肉糜的介电常数的大小变化。添加海藻糖后虾肉糜的介电特性在-3°C时出现拐点,而添加山梨糖醇后拐点为0°C。虾肉糜的介电常数和介电损失率在0°C达到最大值。3.本研究主要考察了微波解冻期间,添加5%海藻糖和山梨糖醇对虾肉糜的解冻时间、介电特性和穿透深度的影响,以及不同抗冻剂和截面处温度分布的变化,并通过COMSOL Multiphysics软件建立了虾肉糜温度分布的电磁传热耦合模型。结果表明,藻糖和山梨糖醇的添加延长了解冻时间,降低了虾肉糜的穿透深度,添加5%的海藻糖后虾肉糜的解冻时间达到最大值为51 s。5%的海藻糖能有效的改善样品的温度分布,样品不同截面处的温度分布大小依次为底部中心横截面顶部,预测的瞬态温度分布与实测温度分布相一致。
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微波炉,几何模型

上海海洋大学硕士学位论文以下导热系数为 2.0 W/m·°C，0°C 以上导热系数为 0.5 W/m·°C。波炉几何模型的构建品的微波加热是一个综合的过程，它涉及到电磁加热、熔化和、压力驱动的流动以及多相多孔产品中的热量和质量传递[81炉的实际结构和尺寸，利用 COMSOL Multiphysics 软件建立了模型。几何模型是基于微波工作站中 1000 w 额定功率的微波568M）开发的。完整的几何模型包括微波炉腔体、磁控管、转属凸起等，如图 4-1 所示。微波输入口位于腔体右侧壁，，电磁尺寸控制的波导中以特定模式传播。

几何模型,网格划分,电磁加热,耦合方程

图 4-2 几何模型的网格划分Fig.4-2 The mesh generation of geometric model学模拟的求解流程频率-瞬态求解器来求解传热与电磁加热耦合方程，采用分离波和温度。模拟流程图如图 4-3 中所示。
【学位授予单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS254.1

【参考文献】