基于物性表征的冻罗非鱼片品质特性的研究

【摘要】罗非鱼是海南省重要经济鱼类,近年发展极其迅速,尤其是其主要产品冻罗非鱼片。制取冻罗非鱼片需要对鱼片进行冷冻,在这个过程中,水分发生相变成为冰晶,鱼片的各项理化性质,包括理化指标、质构指标和物质微观结构排布都会发生极大改变。本课题针对低温保鲜过程中食物理化性质的改变,运用和参考不同参数,评价冻罗非鱼片的品质,其中包括：1.理化参数：罗非鱼的理化性质,与罗非鱼机体组织中水分、有机物等各种不同性质的组成成分相关。目前的研究中,测量评价冻罗非鱼片品质最常用方法是感官评定法和化学参数法,即根据鱼片的感官品质和某特定的化学物质残留(一般是挥发性盐基氮残留量)评价罗非鱼片的即时品质。在罗非鱼片的低温保存过程中,这两项指标数值都随保存时间的增加而线性变化。且在保存温度越低时,其变化幅度越小。本研究课题中,将评价冻罗非鱼片品质的指标延伸到罗非鱼的pH值、电导率、水分活度上来。其中,pH值的变化趋势是先递减后递增；电导率和水分活度的变化趋势是线性递减,这种趋势与感官评定及化学参数法的评价结果类似。通过求取这些指标与前两项指标的相关性,可以得出结论,电导率和水分活度也能相对较好的反应罗非鱼的即时品质。2.质构参数：罗非鱼的质构特性取决于与机体组织中各成分的排布有关。实验中,涉及的主要质构指标包括硬度、弹性和内聚性。其中,硬度的变化较不规律,无法得出一个较合理地拟合曲线；弹性和内聚性则呈线性递减的变化趋势,保存温度越低,其变化幅度越小。求取质构参数与常规品质参数的相关性。实验结果显示,冻罗非鱼片的弹性随温度变化曲线,在-5℃条件下与电导率、水分活度、挥发性盐基氮含量、感官评分变化曲线的Pearson相关性分别为-0.975、0.982、-0.973、0.974;在-20℃条件下分别为-0.966、0.961、-0.983、0.989；在-40℃条件下分别为-0.979、0.972、-0.970、0.976。相关性极其显著。将罗非鱼片冷冻保鲜过程中弹性的变化用动力学方程拟合,计算得到活化能Ea为89.866kJ/mol,指前因子K0为1620.68。在此基础上建立真空包装罗非鱼片贮藏过程中弹性变化速率常数K与贮藏温度(T)之间的Arrhenius方程为：k=1620.68exp(-89866/RT)。基于以上结果预测冻罗非鱼片保质期,其结果和实测数据比较,温度为10℃、5℃、0℃、-5℃、-10℃时,实验误差分别是15.61%、-8.69%、-2.65%、-6.34%、-3.33%,均在可接受范围内。同上,在-5℃条件下,冻罗非鱼片内聚性变化与电导率、水分活度、挥发性盐基氮含量、感官评分变化曲线的相关性分别为-0.986、0.984、-0.983、0.988；在-20℃条件下分别为-0.986、0.980、-0.970、0.979;在-40℃条件下分别为-0.992、0.986、-0.974、0.985。动力学方程拟合后计算活化能Ea为53.532kJ/mol,指前因子K0为215.64。内聚性变化速率常数K与贮藏温度(T)之间的Arrhenius方程为：k=215.64exp(-53532/RT)。预测冻罗非鱼片保质期,实验误差在温度为10℃、5℃、0℃、-5℃、-10℃时分别是-0.60%、-8.91%、3.08%、2.64%、5.52%。由此可知,冻罗非鱼片的弹性和内聚性能较好的评价罗非鱼的即时品质,预测冻罗非鱼片保质期。3.光学显微切片的分维度：这是实验最创新的部分之一。实验引入分维度概念,对冻罗非鱼片的微观组织排布特征进行表征。将冻罗非鱼片切片,摄取光学显微图像,计算求得表征其物料排布的分维度,通过对不同冷冻条件下分维度的变化规律进行拟合,表征冻罗非鱼片的品质特性。基于冻罗非鱼片光学显微图像分维度方法评价其品质。分维度在-5℃条件下与电导率、水分活度、挥发性盐基氮含量、感官评分变化的相关性分别为-0.986、0.985、-0.983、0.985；在-1O℃条件下分别为-0.991、0.988、-0.984、0.963；在-15℃条件下分别为-0.987、0.985、-0.990、0.982。用动力学方程拟合,计算得到活化能Ea为28.724kJ/mol,指前因子K0为20.803,分维度变化速率常数K与贮藏温度(T)之间的Arrhenius方程为：k=20.803exp(-28724/RT)。预测冻罗非鱼片保质期,实验误差在温度为1O℃、5℃、O℃、-5℃、-10℃、-15℃时分别是-7.00%、-3.36%、-5.28%、-8.16%、3.14%、2.27%。最终结果表明：通过求取冻罗非鱼片光学显微图像的分维度的变化,可以较好的评价冻罗非鱼片的即时品质的变化,预测其保质期,在冷冻研究中具有一定的指导意义和应用前景。综上所述,本实验系统的测量了冻罗非鱼片在不同的保存状态下理化品质特征参数的变化,将这些参数归纳分析,极大的扩展了评价罗非鱼片品质的方法,为相关研究建立了系统全面的技术体系。
【作者】何其；
【导师】林向东；
【作者基本信息】海南大学，食品科学，2014，硕士
【关键词】冻罗非鱼片；品质特称；质构；维度；

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