板鸭冷风干燥特性研究及工艺优化

摘要

传统板鸭加工工艺多利用冬季腊月“日晒夜露”的自然晾晒方法,生产周期长,受季节影响较大,且晾晒环境不受控制。产品微生物指标难以达标。现代化工业生产中普遍采用热风干燥方式风干,长时间的高温容易导致产品热敏成分损失,影响外观与口感。全程控温控湿的冷风干燥因其可控的干燥环境和温和的干燥工艺可延缓和消弱因微生物、酶和非酶作用引起的食品腐败过程,从而有效保持产品品质。本文以樱桃谷鸭为原料制成板鸭且研究板鸭加工过程中冷风干燥的动力学特性,并利用响应面方法优化其冷风干燥工艺,通过电镜扫描、营养指标、感官指标、酸价和过氧化值分析比较产品与热风干燥的不同,从而得出冷风干燥的优势,指导工业化生产。
　　1.为了控制产品品质和更好的研发适合板鸭的干燥装置、设计合理的干燥工艺过程提供理论依据,研究板鸭的冷风干燥动力学特性并通过扩散系数研究干燥时板鸭内部水分的扩散速率。结果表明,在试验范围内,温度在5℃-20℃间,湿度70％,风速2.5m/s的Deff为1.37×10-10m2/s上升至2.48×10-10m2/s,温度越高越有利于水分的扩散,但温度越高第二降速干燥阶段出现的“结皮”越明显。在湿度50%-80%之间,温度10℃,风速2.4m/s,Deff由3.08×10-10m2/s减小至1.7×10-10m2/s;在风速为1.5m/s-3m/s间,温度10℃,湿度70%,Deff由1.61×10-10m2/s升至2.33×10-10m2/s。
　　2.为了得出最佳的终产品板鸭的水分含量,研究了板鸭的水分含量和水分活度对制品品质的影响,样品水分活度控制在0.85-0.90,鸭腿肉水分含量控制在60.2%±2%时,板鸭产品品质较好,在此水分范围产品软硬适宜,有嚼劲;咸味适中,有特征的腊香风味;外观较饱满,色泽好;为了得出板鸭干燥过程中最优的干燥条件,优化板鸭冷风干燥工艺,建立了二次回归正交旋转组合模型,利用响应面法对干燥温度(X1)、干燥湿度(X2)和干燥风速(X3)为干燥条件的工艺进行优化,以感官评分为评价指标。结果表明,实验范围内,实验因素对板鸭品质的影响顺序依次为:湿度>温度>风速,且得到了以下二次响应面回归方程:y=74.92398-4.58640x1-7.06599x2+7.49204x3-6.62500 x1x2-3.62500x1x3+2.37500x2x3-3.42818x22-2.72108x32
　　此模型在试验范围内能较准确地预测板鸭的感官品质及最佳干燥工艺温度为10.9℃,湿度75.8%,风速2.4775m/s。
　　3.为了说明冷风干燥板鸭的优越性,在冷风干燥、热风干燥两种干制方式下对板鸭进行干燥处理,对两种不同干燥条件下的成品板鸭进行比较。(1)通过色差分析,表明冷风干燥的板鸭L值高于热风干燥板鸭的L值,其表皮呈现透亮乳白色,呈现“皮白肉红”的特点,符合上等板鸭的标准。(2)通过不同放大倍数下的电镜扫描图可以察出冷风干燥的板鸭肌纤维整齐排列,肌纤维之间的空隙清晰可见,肌纤维与肌内膜紧密结合在一起。热风干燥的板鸭肌纤维开始发生横向收缩,肌纤维和肌内膜出现空隙,肌丝结构弱化,继而肌原纤维产生变形、断裂、坍塌现象。表现出热风干燥板鸭的咀嚼性低于冷风干燥的板鸭。(3)通过对两种干燥方式的板鸭成品进行质构对比,冷风干燥的产品咀嚼性、硬度、弹性、回复力均高于热风干燥的板鸭。(3)通过对两种干燥方式的板鸭成品进行感官评分,从外观、气味、口感上冷风干燥的成品优于热风干燥的成品。(4)冷风干燥产品的酸价(1.64)、过氧化值(0.032)较热风干燥产品的酸价(2.83)、过氧化值(0.153)也相对较低,更佳符合食品安全的要求。以上分析结果表明:冷风干燥方式下,干制板鸭的品质优由于热风干燥的板鸭。

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第一章 绪 论

1引言

1.1板鸭的营养价值

1.2板鸭质量的感官鉴别方法

1.3腌腊肉制品干燥技术的研究现状及发展趋势

1.4干燥动力学

1.5不同干燥工艺对干制品品质特性影响的研究进展

1.6本课题研究内容及意义

第二章 板鸭冷风干燥动力学研究

2.1序言

2.2材料与方法

2.3实验指标测定

2.4实验方法

2.5建立板鸭冷风干燥模型

2.6板鸭干燥过程中体内有效水分扩散系数的研究

2.7数据分析

2.8结果与讨论

2.9结论

第三章 板鸭冷风干燥最佳工艺参数的优化研究

3.1序言

3.2材料与方法

3.3试验方法

3.4数据处理

3.5结果分析

3.6二次正交旋转组合优化实验

3.7三元二次回归方程的建立与检验

3.8两因素之间交互效应分析

3.9结论

第四章 冷、热两种不同干燥方式对板鸭品质的对比

4.1前言

4.2实验材料、试剂与仪器

4.3试验方法

4.4结果与讨论

4.5结论

第五章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢