紅蝦蝦仁的凍干

以紅蝦蝦仁為研究對象，以干燥蝦仁的復水比、復水前后體表彩度C₁、C₂和復水后硬度、彈性、咀嚼性為基礎的綜合值作為產品的工藝指標，研究紅蝦蝦仁的真空冷凍干燥工藝。

紅蝦(solenoceramelantho)，學名中華管鞭蝦，一年生的底棲甲殼動物，分布于中國東海、馬來西亞等海域，是桁桿拖蝦作業(yè)及沿海定置張網的重要捕撈對象。蝦仁水分含量較多、肌纖維較細、組織蛋白結構松軟、營養(yǎng)價值高、脂肪含量低、肉質鮮嫩。

新鮮魚蝦含水量高，有的可達80%以上，極易發(fā)生腐敗變質，因此水產品原料必須及時采取有效的加工措施。干燥是水產品加工的重要方法之一，可提高制品保藏性，同時又可使產品重量減少，從面降低包裝、儲存和運輸成本。

真空冷凍干燥是將含水物料凍結后，保持冰凍狀態(tài)，在真空環(huán)境下加熱，使冰升華成蒸汽并排出，從而脫出物料中水分獲得凍干制品的過程。通過對紅蝦蝦仁的真空冷凍干燥參數的研究，確定最佳的蝦仁真空冷凍干燥工藝(表2.7)。

(1)不同加熱板溫度下蝦仁干燥曲線和干燥速率曲線    蝦仁在不同的加熱板溫度下的干燥曲線如圖2.25所示。樣品含水率隨干燥時間增加而降低，隨著加熱板溫度升高，所需干燥時間顯著減少。在加熱板溫度分別為10℃、20℃、30℃、40℃和50℃下將相同質量的蝦仁干燥至最終水分含量3.0%左右所需的時間分別為11.1h、9.2h、7.4h、6.5h、6.0h。

在不同的加熱板溫度下的干燥速率曲線如圖2.26所示。干燥速率隨干燥時間的增加而先增大后減小，隨著加熱板溫度升高，峰高越來越高，曲線也越來越陡峭。

       (2)不同加熱板溫度下蝦仁干制品的復水性、質構和體表彩度     如表 2.8所列，在復水性方面，隨著加熱板溫度增加，蝦仁的復水性越來越好。在復水前體表彩度方面，隨著加熱板溫度的增加，蝦仁的復水前體表彩度先增大后減小，在30℃時達到最大值。在復水后體表彩度方面，隨著加熱板溫度增加，蝦仁的復水后體表彩度先增大后減小，也在30℃時達到最大值。在硬度方面，隨著加熱板溫度增加，復水后蝦仁的硬度不斷減小。在彈性和咀嚼性方面，隨著加熱板溫度增加，蝦仁的復水后彈性和咀嚼性都先增大后減小。

(1)不同真空度下蝦仁干燥曲線和干燥速率曲線     蝦仁在不同的真空度下的干燥曲線如圖2.27所示。樣品含水率隨干燥時間的增加而降低，隨著真空度升高，干燥時間顯著減少。在真空度分別為10Pa、20Pa、30Pa、40Pa、50Pa下將等量蝦仁干燥至最終水分含量3.0%左右，所需的時間分別為5.3h、6.0h、6.6h、7.2h、8.0h.

在不同的真空度下蝦仁的干燥速率曲線如圖2.28所示。干燥速率隨干燥時間的增加而先增大后減小，隨著真空度升高，峰高越來越高，曲線也越來越陡峭。

(2) 不同真空度下蝦仁干制品的復水性、質構和體表彩度     不同的真空度對蝦仁干燥產品品質的影響如表2.9所列，在復水性方面，隨著真空度的減小，蝦仁的復水性先增大后減小。在復水前體表彩度方面，隨著真空度的減小，蝦仁的復水前體表彩度先增大后減小，在20Pa時達到最大值。在復水后體表彩度方面，隨著真空度的減小，蝦仁的復水后體表彩度先增大后減小，也在20Pa時達到最大值。硬度方面，隨著真空度的減小，復水后蝦仁的硬度先減小后增大，在20Pa時達到最小值。在彈性方面，隨著真空度的增大，蝦仁的復水后彈性先減小后增大，在30Pa時達到最小值。在咀嚼性方面，隨著真空度的增大，蝦仁的復水后咀嚼性先增大后減小，在30Pa時達到最大值。

根據Box-benhnken中心組合設計原理，綜合分析單因素試驗，選取對紅蝦蝦仁干燥工藝影響顯著的3個因素：加熱板溫度、真空度和燙漂時間，設計了3因素3水平的響應面分析試驗，響應面試驗設計因素與水平表見表2.10。

采用 Design-Expert7.0軟件，以加熱板溫度、真空度和燙漂時間為自變量，綜合值為響應值，對試驗數據進行回歸分析，得到回歸方程預測模型為綜合值:

Y=﹣233.73475+11.48897A+6.89725B+47.05700C-0.026750AB+0.10600AC+0.36600BC-0.17650A²-0.1443982-20.48900C²

此方程的方差分析情況表見表2.11

回歸方程方差分析顯著性檢驗表明，關于紅蝦蝦仁綜合值回歸出的模型極顯P<0.0001，失擬度不顯著P>0.05。而且還可以得出R²和校正R²分別是0.9999、0.9998，信噪比遠大于臨界值4，其值為247.800，由此可知該模型的擬合程度良好。其中一次項A、B、C，二次項A²、B²、C²以及交互項 AC、AB、BC對紅蝦蝦仁綜合值都有顯著性的影響（P<0.05），所以該模型是非常可信的，可以用來預測最佳凍干工藝條件。

根據回歸方程，做出響應面分析圖（圖2.29～圖2.31）

為進一步確定最佳點，在模型數值范圍內選擇出發(fā)點，使用快速上升法進行優(yōu)化得到的紅蝦蝦仁干燥工藝的最佳方案為：加熱板溫度31.25℃、真空度22.81Pa、燙漂時間1.43min。在此條件下紅蝦蝦仁干燥產品的綜合值為57.43分，與理論預測值58.1368分相比，其相對誤差約為1.2%，說明通過響應面優(yōu)化后得到的方程具有實踐指導意義。