风干肉热风干过程中水分迁移机制研究

摘要

风干肉制品在我国历史悠久，由于风味独特和常温易贮藏等特点受到广大消费者喜欢。风干是风干肉加工的关键工序，热风干是目前企业广泛采用的干燥方式。但目前热风干普遍存在风干不均匀、产品品质差、能耗高和自动化程度低等问题，主要原因是风干过程中水分迁移机制不明。为此，本论文以阐明风干肉热风干过程中水分迁移机制为目标，研究了不同热风干温度对风干肉品质及加工能耗的影响;揭示了热风干过程中风干肉表面硬壳对水分迁移的作用;解析了风干肉蛋白-水相互作用对水分迁移的影响;揭示了肌浆蛋白变性对肌原纤维-水相互作用的影响。
　　研究了不同风干温度对风干肉色泽、质构、消化率、酸价和加工能耗的影响，以期确定风干肉热风干的最佳温度。温度对风干肉色泽、质构的影响显著(P＜0.05)，对风干肉消化率和酸价的影响不显著(P＞0.05)。60℃以上温度风干的风干肉其亮度值（L*）和黄度值(b*)显著大于55℃以下温度风干产品的L*值和b*值。除了红度值（a*）外，35℃和15℃风干产品的品质没有显著差异(P＞0.05)，但35℃风干时间远小于15℃的风干时间。在所有的热风干温度中，35℃风干的产品红度值（a*）最高，硬度最小，此温度下适宜加工风干肉。
　　研究了适宜加工的35℃风干条件下，风干肉硬壳形成和水分迁移的关系。风干过程中风干肉的硬壳厚度逐渐增加，水分含量显著低于风干肉内部，同时风干肉的剪切力显著增加（P＜0.05）。当风干肉在4℃贮藏时，风干肉内部水分迁移到硬壳，风干肉的剪切力下降，硬壳消失，但此过程较为缓慢，需要48h以上。这表明，风干过程中风干肉表皮水分脱除快，而内部水分迁移到风干肉表面的速度慢导致了硬壳的形成。风干肉硬壳中结缔组织和肌纤维收缩，造成肌纤维间的孔隙直径减小，同时肌原纤维Z线结构破坏，导致风干肉中水分通道发生改变，进而影响风干过程中水分迁移。
　　研究了35℃风干条件下，风干肉蛋白-水相互作用和水分迁移的关系。氢质子低场核磁共振弛豫T2b（结合水）弛豫时间减小和峰面积增加表明风干过程中蛋白-水相互作用改变。风干过程中，风干肉酰胺Ⅰ带二阶导数谱表明原谱图包含4个峰，其中峰1的峰顶点波数显著减小，表明风干肉蛋白的β-折叠含量变化。风干肉T21（不易流动水）的峰面积和干燥速率线性相关，同时T21峰面积和风干肉酰胺Ⅰ带贡献峰吸收度的比值线性相关。说明风干过程中水分迁移受蛋白-水相互作用的影响。风干过程中风干肉肌原纤维蛋白表面疏水性增加，溶解性降低，肌球蛋白头部变性，表明肌原纤维蛋白-水相互作用减弱，促进肌原纤维内不易流动水向自由水转变。
　　以上研究结果表明，风干过程中不易流动水的状态决定了水分迁移的速度，而不易流动水存在于肌原纤维中，因此最后研究了肌浆蛋白对肌原纤维-水相互作用的影响。体外模型的结果表明，肌浆蛋白在35℃条件下发生变性，溶解性显著下降。同时原位模型的结果表明35℃风干过程中，风干肉肌浆蛋白发生变性，结构发生显著变化。把肌浆放到35℃环境中不同时间得到不同变性程度的肌浆蛋白悬浊液，结果表明变性肌浆蛋白悬浊液会显著增加肌浆蛋白和肌原纤维蛋白孵育体系的保水能力，显著减小体系的离心损失，改变肌原纤维中不易流动水的状态。

目录

声明

摘要

英文缩略表

第一章 绪论

1．1．2 风干肉风干技术

1．1．3 热风干条件对风干肉风干时间和品质的影响

1．2 风干肉热风干过程中水分迁移机制研究进展

1．2．1 肉中水分的存在形式及其分布

1．2．2 肌肉对水的束缚方式

1．2．3 影响肌肉对水束缚的因素

1．2．4 风干肉中水分迁移机制

1．3 肉品中水分分布和迁移的分析方法

1．3．1 低场核磁共振技术

1．3．2 其他技术

1．4 湿物料多孔介质干燥中水分迁移机制研究进展

1．4．1 硬壳对水分迁移的影响

1．4．2 多孔特性对水分迁移的影响

1．5 研究背景及内容

1．5．1 研究背景和意义

1．5．2 研究内容

第二章 热风干温度对风干肉品质及加工能耗的影响

2．1 引言

2．2 材料与方法

2．2．1 实验材料

2．2．2 实验设备

2．2．3 风干肉加工

2．2．4 干燥曲线绘制

2．2．5 风干肉品质测定

2．2．6 能耗测定

2．2．7 统计分析

2．3 结果与讨论

2．3．1 不同温度下风干肉的干燥曲线

2．3．2 风干温度对风干肉品质的影响

2．3．3 风干温度对风干内加工能耗的影响

2．4 结论

第三章 风干过程中风干肉硬壳形成和水分迁移的关系

3．1 引言

3．2 材料与方法

3．2．1 实验材料

3．2．2 实验设备

3．2．3 风干肉加工

3．2．4 风干肉硬壳相关指标测定

3．2．5 风干肉水分活度和水分梯度测定

3．2．6 风干肉收缩和多孔特性测定

3．2．7 统计分析

3．3 结果与讨论

3．3．1 风干过程中硬壳的形成原因

3．3．2 风干过程中硬壳和水分迁移的关系

3．4 结论

第四章 风干过程中蛋白-水相互作用和水分迁移的关系

4．1 引言

4．2 材料与方法

4．2．1 实验材料

4．2．2 实验设备

4．2．3 风干肉加工

4．2．4 干燥速率曲线绘制

4．2．5 水分、蛋白和脂肪含量测定

4．2．6 风干肉中水分的存在形式

4．2．7 风干肉蛋白变性程度及其水合能力测定

4．2．8 风干肉蛋白二级结构测定

4．2．9 统计分析

4．3 结果与讨论

4．3．1 解冻肉的化学组成

4．3．2 干燥曲线和干燥速率曲线

4．3．3 风干过程中干燥速率、水分存在形式和蛋白二级结构三者之间的关系

4．3．4 风干过程中风干肉蛋白的变性程度及其水合能力

4．4 结论

第五章 风干中肌浆蛋白变性对肌原纤维-水相互作用的影响

5．1 引言

5．2 材料与方法

5．2．1 实验材料

5．2．2 实验设备

5．2．3 肌浆蛋白提取方法的确定

5．2．4 风干肉肌浆蛋白变性程度的确证

5．2．5 肌浆蛋白变性对肌原纤维-水相互作用的影响

5．2．6 水分含量对肌浆蛋白变性的影响

5．2．7 统计分析

5．3 结果

5．3．1 肌浆提取方法的确定

5．3．2 肌浆蛋白变性程度的确证

5．3．3 变性肌浆蛋白对肌原纤维-水相互作用的影响

5．3．4 水分含量对肌浆蛋白变性的影响

5．4 结论

6．1 研究总结

6．2 论文创新点

6．3 展望

参考文献

致谢

作者简历

项目资助