南美白对虾热风干燥、太阳能干燥关键技术研究

【摘要】：南美白对虾（Penaeus vannamei Boone）是一种高蛋白、低脂肪、深受人们喜爱的海洋食品，由于其收获具有明显的季节性和地域性，易腐败变质，贮藏期较短，因此，干制成为加工的重要方法之一。目前我国对虾干燥主要以传统自然晾晒为主，这种干燥方式无法保证产品品质；而关于热风干燥的研究并不深入，干燥过程能耗很高。因此，深入研究南美白对虾干燥加工关键技术，尤其是太阳能干燥具有重要理论和实际意义。本论文主要研究了热风温度、风速和载物量三个干燥参数对南美白对虾热风干燥的影响，优化了电热热风干燥、太阳能热风干燥工艺条件；比较了不同干燥方法南美白对虾干燥特性、感官特性、营养成分和能耗的影响，确定较适宜的南美白对虾干燥工艺技术。主要试验结果如下： 1、研究了热风温度、风速和载物量三个干燥参数对南美白对虾干制效果的影响，为后续干燥工艺条件的优化提供了依据。进行南美白对虾热风干燥单因素试验，试验结果表明，热风温度由40℃提高到70℃干燥时间缩短4h，风速由2m/s提高到5m/s干燥时间缩短3h，载物量由1000g增加到2500g干燥时间延长2h；热风温度对干制品质构参数和色泽参数影响显著；热风温度、风速对干制品收缩率和复水率影响显著；温度和载物量对干燥能耗影响显著。综合考虑各因素，进行南美白对虾热风干燥优化温度范围40~60℃，风速不宜高于4m/s，载物量应大于2000g。选择合适的干燥条件能够提高干燥效率、降低干燥成本并得品质较好的干制品。 2、采用正交试验优化了南美白对虾电热热风干燥条件，提出了较适宜的电热热风干燥工艺。综合考察了热风温度、风速和载物量对对虾电热热风干燥过程的影响规律。以干燥时间和干燥能耗为评价指标确定了南美白对虾较适宜的电热热风干燥工艺参数为：热风温度55℃，风速4m/s，载物量2250g，此时干燥耗时约11h，1kg原料干燥至目标含水量耗电量约为4.4kWh。 3、初步研究了南美白对虾太阳能热风干燥条件，为深入研究太阳能干燥方法提供了理论依据。试验结果表明，在河北省保定市夏季进行南美白对虾太阳能干燥试验，辅助热源关闭状态下无法在一天顺利完成，开启辅助热源能够缩短南美白对虾太阳能热风干燥所需时间，但干燥能耗会增加，因此综合考虑干燥耗时和耗能，选择干燥中期，即干燥室内温度开始下降时开启辅助热源为较优工艺，此时南美白对虾干燥至目标含水量耗时10h，1kg原料干燥至目标含水量耗电量约为3kWh。 4、比较研究了南美白对虾电热热风干燥、太阳能热风干燥和自然晾晒干燥干燥特性和干燥品品质等，得到一种较适宜的干燥方式。采用优化的电热热风干燥工艺条件、太阳能热风干燥工艺条件并模拟传统自然晾晒干燥对南美白对虾进行干燥。试验结果表明，三种干燥方法耗时分别为11h、10h和65h，电热热风干燥和太阳能热风干燥与自然晾晒干燥相比干燥时间明显缩短。对虾电热热风干燥、太阳能热风干燥的质构参数、色泽参数、收缩率、复水率和感官评分差异不显著，但优于自然晾晒干燥。三种干燥方式的干燥能耗存在显著差异，自然晾晒干燥最低，几乎为零；太阳能热风干燥次之，约为3kWh；电热热风干燥能耗最高，约为4.4kWh。因此综合考虑对虾干燥特性、干制品品质和干燥能耗，太阳能热风干燥为南美白对虾较适宜干燥方法。 【关键词】：南美白对虾 热风干燥参数 太阳能干燥 干燥特性
【学位授予单位】：河北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TS254.4
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 引言10-15
• 1.1 研究目的意义10-11
• 1.2 国内外水产品干燥工艺及其研究进展11-13
• 1.2.1 日光晾晒干燥11
• 1.2.2 热风干燥11-12
• 1.2.3 太阳能热风干燥12-13
• 1.3 本课题研究的主要内容13-14
• 1.3.1 预备试验13
• 1.3.2 南美白对虾电热热风干燥工艺研究13
• 1.3.3 南美白对虾太阳能热风干燥工艺研究13-14
• 1.3.4 南美白对虾电热热风干燥、太阳能热风干燥、自然晾晒干燥的比较研究14
• 1.4 技术路线14-15
• 2 材料与方法15-22
• 2.1 试验材料15
• 2.2 仪器与设备15-16
• 2.3 试验设计方法16-19
• 2.3.1 干燥前处理16
• 2.3.2 预备试验16-17
• 2.3.3 南美白对虾电热热风干燥工艺优化17
• 2.3.4 南美白对虾太阳能干燥工艺的研究17-18
• 2.3.5 南美白对虾日光晾晒干燥模拟试验18
• 2.3.6 不同干燥方法对南美白对虾干燥特性的影响及评价18
• 2.3.7 不同干燥方法对南美白对虾感官特性的影响及评价18
• 2.3.8 不同干燥方法对南美白对虾营养成分的影响及评价18
• 2.3.9 不同干燥方法对南美白对虾干燥能耗的影响及评价18-19
• 2.4 试验结果测定方法19-21
• 2.4.1 含水量测定19
• 2.4.2 水分活度测定19
• 2.4.3 色泽测定19
• 2.4.4 质构测定19-20
• 2.4.5 收缩率测定20
• 2.4.6 复水率测定20
• 2.4.7 感官评定方法20-21
• 2.4.8 粗蛋白、粗脂肪、粗灰分等基本营养成分测定21
• 2.4.9 干燥能耗测定21
• 2.5 试验结果统计分析方法21-22
• 3 结果与分析22-47
• 3.1 热风干燥参数对南美白对虾干制效果的研究22-33
• 3.1.1 热风干燥参数对南美白对虾干燥速度的影响22-24
• 3.1.2 热风干燥参数对南美白对虾干燥过程中水分活度（Aw）的影响24-25
• 3.1.3 热风干燥参数对南美白对虾干制品质构特性的影响25-27
• 3.1.4 热风干燥参数对南美白对虾干制品色泽的影响27-29
• 3.1.5 热风干燥参数对南美白对虾收缩特性和复水特性的影响29-30
• 3.1.6 热风干燥参数对南美白对虾干燥能耗的影响30-32
• 3.1.7 小结32-33
• 3.2 南美白对虾电热热风干燥工艺优化研究33-38
• 3.2.1 不同干燥条件对南美白对虾干燥时间的影响33-35
• 3.2.2 不同干燥条件对南美白对虾干燥能耗的影响35-38
• 3.2.3 小结38
• 3.3 南美白对虾太阳能热风干燥工艺初步研究38-40
• 3.3.1 无辅助热源条件下含水量和干燥室温度的变化38-39
• 3.3.2 辅助热源状态对干燥速率的影响39-40
• 3.3.3 辅助热源状态对干燥能耗的影响40
• 3.3.4 小结40
• 3.4 自然晾晒干燥、电热热风干燥、太阳能热风干燥比较研究40-47
• 3.4.1 不同干燥方法对南美白对虾干燥速率的影响40-41
• 3.4.2 不同干燥方法对南美白对虾干燥过程中水分活度（Aw）的影响41-42
• 3.4.3 不同干燥方法对南美白对虾干制品质构特性的影响42
• 3.4.4 不同干燥方法对南美白对虾干制品色泽的影响42-43
• 3.4.5 不同干燥方法对南美白对虾收缩特性和复水特性的影响43
• 3.4.6 不同干燥方法对南美白对虾感官指标的影响43-44
• 3.4.7 不同干燥方法对南美白对虾干燥能耗的影响44-45
• 3.4.8 不同干燥方法对南美白对虾干制品基本营养成分的影响45
• 3.4.9 小结45-47
• 4 讨论与建议47-51
• 4.1 热风干燥参数对南美白对虾干燥特性、干制品品质、干燥能耗的影响47-48
• 4.2 南美白对虾电热热风干燥工艺的研究48
• 4.3 南美白对虾太阳能热风干燥工艺的研究48
• 4.4 南美白对虾不同干燥方法比较研究48-49
• 4.5 南美白对虾热风干燥微观结构的研究49
• 4.6 南美白对虾热风干燥能耗理论值的推演49-51
• 5 主要结论51-52
• 参考文献52-56
• 在读期间发表学术论文56-57
• 作者简介57-58
• 致谢58-59

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