超声波处理对海参复水品质的影响及机理研究

摘要

海参（Sea Cucumber、Holothurian），又名海黄瓜，富含多种营养成分，具有抗肿瘤、抗疲劳、抗凝血和增强机体免疫等功能，深受中国、日本、韩国等亚洲国家的消费者喜爱。由于捕获后海参极易发生自溶，而传统热加工和冷加工方式无法抑制酶活并容易破坏海参的食用品质，因此目前海参产品多为干制品。干海参泡发时间长（2-3 d）、泡发的程度难以掌握，使家庭烹调海参的难度大，限制了海参产业的进一步拓展。因此，本文尝试采用超声波辅助海参复水，探索超声波处理对海参复水品质的影响，并采用低场核磁共振及其成像技术对超声波辅助海参复水前后水分分布及其状态进行研究，结合海参复水前后的微观结构变化，探索超声波促进干制海参复水的机理，为干制海参复水新方法提供理论数据，以利于促进海参加工产业的进一步发展。主要研究内容如下：
　　（1）超声波处理对海参复水的影响及其动力学模型
　　超声波能够明显的提高干制海参的复水速率，将泡发时间由2-3d缩短至6h以内。随着超声波功率的提高、超声波频率的降低，海参的复水率和持水率增大。利用菲克扩散定律、法勒方程、威布尔模型和一阶动力学方程四个模型对海参复水过程进行拟合，建立海参复水动力学模型。根据菲克扩散定律，超声波辅助海参复水的水分有效扩散系数为0.182 mm2/min~0.197 mm2/min。而对比拟合系数和拟合曲线，Peleg’s方程的拟合度最高，能用于预测超声波辅助海参复水的处理过程。
　　（2）超声波处理对海参复水后食用品质的研究
　　对干制海参进行不同超声波处理，结果表明超声波并不会导致海参营养物质大量流失，食用品质大幅度降低。相比传统工艺复水的海参，超声波辅助复水的海参营养物质损失量低，胶原蛋白含量较高，质构特性更佳。随着超声波功率的提高、超声波频率的降低，超声波对海参营养特性和质构特性的影响越显著。
　　（3）超声波促进海参复水机理研究
　　研究表明，超声波可促进干制海参复水，相对复水前，海参复水后体内不易流动水、自由水含量增加，结合水含量下降，复水过程伴随着水分子三种状态（结合水、不易流动水、自由水）间的相互迁移，而自由水是主要的迁移积累形式。而超声波通过空化效应、机械效应等能够改变海参的组织结构，使海参胶原蛋白形成孔隙小而密集的空间网络结构，提高外界水分子进入海参内部的速率。复水速率、持水率、自由水占总含水量的比例随超声强度的增大而增大。海参微观孔径随处理强度的增大先增大后减小，最小为8.127μm，而分形维数则随之递增，范围在2.682~2.864之间。超声波能够促进海参胶原蛋白形成空间网络结构，而形成的网络结构曝露出更多的亲水基团，促进外界交换进入海参内部的自由水更快地向不易流动水转换，提高海参的持水率。

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第一章 引言

1 海参营养特性的研究进展

2 不同干制海参的品质特性

3 干制海参复水方法研究进展

4 超声波在干制品复水中的应用

5 本论文的研究目的、意义与内容

第二章 超声波对海参复水的影响及其复水动力学

1 材料与方法

2 结果与分析

3 小结

第三章 超声波处理对海参复水后食用品质的影响

1 材料与方法

2 结果与分析

3 小结

第四章 超声波促进海参复水机理研究

1 材料与方法

2 结果与分析

3 小结

结论与展望

1 结论

2 创新点

3 研究展望

参考文献

攻读硕士期间成果

致谢