热泵冷风干燥工艺对鲢鱼风味的影响及其电子鼻检测研究

摘要

风干鱼制品是中国传统的鱼类干制品。目前对于风干鱼的研究主要集中在干燥过程中鱼肉含水率的变化的研究，对于干燥工艺对风干鱼制品风味及品质的影响研究较少，且目前少见关于电子鼻检测干燥水产品品质的研究报道。本论文以鲢鱼为原料，研究了热泵干燥工艺参数对风干鲢鱼制品风味及品质的影响。主要研究内容及结果如下:
　　 1、选取温度、风速、空气旁通率为试验因素，以干基含水量、干燥速率(DR)、单位能耗除湿量(SMER)为指标，研究了热泵干燥参数对鲢鱼干燥的影响。结果表明:鲢鱼热泵干燥同时存在恒速和降速干燥两个阶段，升高温度、提高干燥风速以及合适的空气旁通率，可以使腌制鲢鱼干燥时间缩短，提高单位能耗除湿量，但温度过高(35℃)会导致干燥腌制鱼产品变质发臭。因此，本试验因素范围内，鲢鱼热泵干燥最适宜的参数条件为:温度20℃，风速1.65m/s，空气旁通率0.6。
　　 2、采用固相微萃取联合气相色谱-质谱技术(SPME-GC-MS)研究了不同热泵干燥条件下风干鲢鱼产品中的风味物质，确定不同干燥样品中总共出现101种风味物质，并给出醇、醛、酮、酸的相对含量。测定了鱼肉中的挥发性盐基氮(TVB-N)含量，并采用硫代巴比妥酸(TBA)法测定了各样品的脂质氧化值(TBA值)。结果表明:低温、高风速、空气旁通率为0.6时可以缩短干燥时间，产品的醛、酮、酸相对含量、TVB-N含量、TBA值都较低，且利于一些风味醇的产生。
　　 3、为了实现快速无损地检测鱼肉干制品品质的目的，应用电子鼻技术测定鱼肉品质的重要指标挥发性盐基氮(TVB-N)的含量。对不同条件干燥下的鲢鱼产品进行电子鼻检测，分别提取9个传感器所获得的鲢鱼干燥样品信号的最小值、最大值和平均值作为特征变量，进行主成分分析，利用K最近邻模型(KNN)对试验结果进行模式识别，并建立电子鼻传感器数据和挥发性盐基氮含量之间的偏最小二乘(Partial least squares，PLS)回归模型对干燥鲢鱼产品品质TVB-N进行定量分析。结果表明:KNN模型对不同干燥条件下干燥的鲢鱼样品训练集和预测集的识别率为90％以上;PLS回归模型训练集和预测集的相关系数为0.9135和0.933，可见电子鼻可以很好的预测干燥鲢鱼产品的品质。研究表明:电子鼻作为一种分析、识别味道的智能感官仪器，在干燥鱼制品品质评价中具有潜力。
　　 4、以鲢鱼为研究对象，设计均匀试验，在不同热泵干燥工艺参数（温度、风速、空气旁通率）下，对其风干鲢鱼产品（水分比=1）的挥发性盐基氮(TVB-N)和脂质氧化值(TBA)变化情况进行研究，并以TVB-N和TBA值作为判断不同热泵干燥工艺参数下风干鲢鱼制品品质的指标。通过SPSS分析，得到热泵干燥鱼样品中挥发性盐基氮含量Y1与温度X1、风速x3的回归方程为:Y1=78.592-4.629+0.150x1x1-0.443x3(R2=0.871)脂质氧化值Y2与温度x1的回归方程为:Y2=7.854-0.535x1+0.017x1x1(R2=0.921)回归方程拟合优度较好，温度和风速是影响风干鲢鱼制品中挥发性盐基氮的主要因素，影响其脂质氧化的主要因素只有温度。根据模型综合确定出腌制鲢鱼热泵冷风干燥工艺的最优工艺为温度15.5℃、风速1.65m/s、空气旁通率0.6，此条件下干燥的鲢鱼TVB-N和TBA含量最少，能耗低。