南美白對蝦肉熱力學(xué)性質(zhì)及狀態(tài)圖研究.pdf

1、基于水分活度(aw)保藏理論和玻璃化轉(zhuǎn)變理論,研究了南美白對蝦肉的熱力學(xué)性質(zhì)和狀態(tài)圖,探討了添加麥芽糊精(MD)對南美白對蝦冷凍及凍干產(chǎn)品貯藏穩(wěn)定性的影響,從而為南美白對蝦的冷凍及凍干保藏提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。主要的研究內(nèi)容及結(jié)論分述如下:
　　1、采用靜態(tài)稱量法研究了南美白對蝦肉(包括純南美白對蝦肉(PV)和按蝦肉質(zhì)量比添加5％MD的蝦肉(PV-MD))在不同溫度(5、15、25、35和45℃),aw0.112~0.931范圍

2、內(nèi)的吸附等溫線(MSI)。探討了南美白對蝦的熱力學(xué)性質(zhì)及添加MD對南美白對蝦肉水分吸附特性和熱力學(xué)性質(zhì)的影響。
　　結(jié)果表明:南美白對蝦肉的水分吸附等溫線為J型,蝦肉的平衡干基含水率隨溫度的升高而降低,隨aw的升高而增加。添加MD增加了蝦肉的單分子層含水率,溫度5℃~45℃時,PV和PV-MD的單分子層含水率范圍分別為0.0611~0.0824g/g和0.0734~0.1034 g/g。采用8種常用的數(shù)學(xué)模型擬合試驗數(shù)據(jù),得到用于

3、描述南美白對蝦水分吸附特性的最適模型為GAB模型。對于PV和PV-MD,其凈等量吸附熱、微分熵和積分焓隨含水率的增加而降低。積分熵為負值,且隨著含水率的增加而升高。擴張壓力隨著 aw的增加而升高,隨著溫度的升高而降低。南美白對蝦肉的水分吸附過程符合熵焓互補理論,其過程為焓驅(qū)動、自發(fā)過程。添加MD增大了蝦肉的凈等量吸附熱、微分熵、積分焓和擴張壓力,降低了蝦肉的積分熵。
　　2、為了準確測定南美白對蝦肉的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg),對影響

4、蝦肉Tg測定的因素包括差示掃描量熱儀(DSC)測定過程中的升溫次數(shù)、加熱速率、退火溫度和時間、樣品含水率等進行了系統(tǒng)研究,從而為南美白對蝦肉DSC掃描程序的確定提供理論依據(jù)。
　　結(jié)果表明:對于含非凍結(jié)水的蝦肉樣品,DSC掃描程序采用單掃描。對于含凍結(jié)水的蝦肉樣品,冰晶體出現(xiàn)始末對應(yīng)溫度范圍為–22℃~–53℃,在此溫度范圍內(nèi)進行退火30min,焓變ΔH先降低后增加,當(dāng)ΔH達到最小值171.1J/g時,得到最適退火溫度為–35℃,

5、蝦肉Tg值隨著退火溫度降低而下降。隨著退火時間的延長,蝦肉Tg降低并在超過30min后逐漸趨于穩(wěn)定,因此最適退火時間為30min。蝦肉 Tg值隨著升溫速率的降低而降低,并在速率為5℃/min后逐漸趨于穩(wěn)定,因此選取升溫速率≤5℃/min。Tg隨著樣品濕基含水率的升高而降低,當(dāng)含水率<11.43%時,Tg下降速度很快;含水率為11.43%~25.88%時,Tg下降趨勢稍有變緩;而當(dāng)含水率>25.88%時, Tg降低幅度很小并逐漸趨于恒定。

6、
　　3、采用DSC掃描法測定了PV和PV-MD的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg和凍結(jié)點溫度(TF)。分別采用Gordon-Taylor方程和Clausius-Clapeyron方程擬合Tg和TF數(shù)據(jù),構(gòu)建蝦肉的狀態(tài)圖,探討添加MD對南美白對蝦肉貯藏穩(wěn)定性的影響。
　　結(jié)果表明:南美白對蝦肉的Tg隨濕基含水率增加而降低,PV含水率由1.91%增加至38.26%時,Tg由30.73℃降低至–71.03℃;PV-MD濕基含水率由2.15%增

7、加至40.87%時,Tg由37.55℃降低至–66.67℃。蝦肉的TF隨著固形物含量的增加而降低。根據(jù)蝦肉的狀態(tài)圖,PV和 PV-MD最大冷凍濃縮溶液時的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 T'g分別為–74.92℃和–67.69℃,T'm分別為–32.25°C和–26.01°C。與之對應(yīng)的溶質(zhì)含量分別為70.57%和65.69%,非凍結(jié)水含量分別為29.43%和34.31%。因此,添加MD顯著提高了鮮蝦肉的T'g和非凍結(jié)水含量,進而提高了鮮蝦的冷凍品質(zhì)。