浸渍式快速冷冻液配方优化对...管鞭虾冻结效果的影响(下)_许丹.pdf

栏目编辑 刘柱军食品与加工2023.4(3)丙二醇添加量。丙二醇具有对食品的渗透性小、对食品的风味影响小、冻结点较低、挥发性小等优点，因此，丙二醇在冷冻液中也是重要的组成成分(韩光赫，2010)。以不同浓度的丙二醇进行配置后冻结，记录冻结点、-30下黏度、冷冻液冻结点绝对值与黏度之比，结果如表4所示。冻结点随着丙二醇添加量的增加逐渐下降，冻结点绝对值与黏度之比呈现先升高、再降低的趋势。由于丙二醇黏度较大，质量分数过高会对冷冻液的黏度产生影响，合理调整乙醇、丙二醇组分比例可使载冷剂的损失量降低。当丙二醇为6%时，冻结点数值达到-32.42，冻结点绝对值与黏度之比最大，因此选择6%进行下一阶段的实验。袁小敏(2017)在罗非鱼片低温保鲜冰效果影响研究中发现，采用2%的丙二醇最合适，既能降低冻结点，也可以缩短低温保鲜冰的冻融时间。表4丙二醇添加量对中华管鞭虾冷冻液的影响(4)氯化钠添加量。目前，在冷冻液中使用最多的是氯化钠。氯化钠溶液很久以前就应用于渔船上的鱼虾等海鲜的冷冻保存，是最常见的浸渍冻结液成分，虽然它的冻结点低，但却容易腐蚀仪器，而且经常会渗入被冻的物品，从而影响味道和品质。冷冻液分别配置不同浓度的氯化钠溶液进行冻结，记录冻结点、-30下黏度、冷冻液冻结点绝对值与黏度之比，结果如表5所示。冻结点随着氯化钠添加量的增加逐渐下降。当氯化钠浓度为4%时，冻结点降至-36.1，冻结点绝对值与黏度之比最大。由于氯化钠易腐蚀仪器和渗透到物品中等问题，所以，选择4%进行下一阶段的实验。表5氯化钠添加量对中华管鞭虾冷冻液的影响(5)正交实验结果。根据单因素实验结果，以冷冻液冻结点绝对值与黏度之比为衡量指标，利用正交实验优化适合中华管鞭虾快速冻结的冷冻液配方，正交实验结果见表6。由表6可知，中华管鞭虾冷冻液配方的最佳添加量组合是 A3B2C3D3，即最佳添加量组合为25%乙醇、10%甜菜碱、10%丙二醇、6%氯化钠。表6中华管鞭虾冷冻液正交实验设计及结果注：A为乙醇浓度；B为甜菜碱浓度；C为丙二醇浓度；D为氯化钠浓度许丹1,4，陈飞2，陈美燕2，韩悦3，陈雪昌1,3,4，张小军1,3,4，郑斌3，邓尚贵3(1.浙江省海洋水产研究所，浙江 舟山316021；2.温岭市水产技术推广站，浙江 温岭317500；3.浙江海洋大学食品与药学学院，浙江 舟山316022；4.浙江省海洋渔业资源可持续利用技术研究重点实验室，浙江 舟山316021)基金项目：国家重点研发计划项目蓝色粮仓科技创新(2020YFD0900900)通信作者：陈飞丙二醇浓度(%)026101418冻结点()-12.130.25a-23.230.35b-32.420.52c-35.130.67d-40.530.36e-51.870.33f黏度(毫帕 秒)74.270.63d66.360.45f73.520.61e95.220.42c125.890.74b173.810.74a|冻结点|/黏度0.1630.006f0.3500.010c0.4410.008a0.3680.005b0.3220.004d0.2980.005e氯化钠浓度(%)0246810冻结点()-15.260.21a-27.230.35b-36.100.33c-40.520.41d-45.870.37e-52.670.60f黏度(毫帕 秒)153.231.04a112.600.96d85.700.74f100.250.88e120.561.06c145.960.95b|冻结点|/黏度0.1000.005f0.2420.007e0.4210.006a0.4040.005b0.3800.006c0.3610.004d序号123456789K1K2K3A1112223331.382.202.33B1231231231.682.142.09C1232313121.392.162.36D1233122311.552.032.33冻结点()-32.260.45a-51.260.21c-52.900.52d-50.130.36b-55.660.25f-53.370.55e-51.330.40c-50.690.49b-53.590.38e最优水平：A3B2C3D3黏度(毫帕 秒)1075.330.95a85.430.78c70.530.71e61.130.82g71.350.69d88.950.73b61.840.63g67.590.66f70.510.59e|冻结点|/黏度0.030.002d0.600.014c0.750.001b0.820.022a0.780.005b0.600.013c0.830.025a0.760.005b0.740.014b81DOI:10.14184/ki.issn1004-843x.2023.04.043栏目编辑 刘柱军食品与加工2023.4极差和方差用来衡量实验中4组因素对实验结果影响的大小，方差分析结果见表7。乙醇、甜菜碱、丙二醇和氯化钠溶液的浓度对冷冻液冻结点的绝对值与黏度之比影响较大(P0.05)。综合分析可知，对冻结点绝对值与黏度之比的影响顺序为ACDB，其中乙醇添加量是影响冷冻液配方优化的最主要因素，因此，乙醇的最优添加水平为25%；丙二醇添加量是影响冷冻液配方优化的主要因素，丙二醇具有挥发性小的优点，添加量为10%；由于氯化钠溶液易腐蚀设备，因此选择氯化钠溶液的添加量为6%；甜菜碱具有很强的吸湿保水性能，添加量为10%。因此，中华管鞭虾冷冻液冻结配方的最佳添加量组合为A3B2C3D3。表7|冻结点|/黏度方差分析结果注：A为乙醇浓度；B为甜菜碱浓度；C为丙二醇浓度；D为氯化钠浓度验证实验结果见表8。由表8可知，将冷冻液温度降低至-10、-20、-30、-40和-50时，黏度持续增大，在-40时，黏度急剧上升，较-30时提高了63.92%；在-30时，冻结点绝对值与黏度之比达到最大，说明此温度下冻结效果最好。在各温度下，其黏度值都低于杨贤庆等(2013)的实验数值。所以，该冷冻液的配方效果较优。表8验证实验结果(6)不同冻结条件下海捕虾冻结曲线。海捕虾冻结过程可分为预冷、冰晶形成、冻结降温3个阶段(刘书来等，2019)。中华管鞭虾在-30冷冻液和-30冰箱冻结方式下中心温度的变化情况如图2所示。-30冷冻液冻结的海捕虾通过最大冰晶生成带(0至-5)只需要5分钟，冻至-18和-30分别需要15分钟和30分钟；-30冰箱冻结效果较差，需要 15 分钟才通过最大冰晶生成带，远慢于冷冻液冻结速度，且温度下降缓慢，冻至-18和-30分别需要35分钟和50分钟。冰晶形成阶段的时间越短，生成的冰晶越小，冰晶分布也越均匀，对虾肉的破坏也越少(XU B G等，2015)。图2不同冻结条件下海捕虾冻结曲线三、小结本次实验通过单因素实验确定4种物质的添加范围，在单因素实验基础上利用正交实验分析4种物质添加量对冷冻液冻结点绝对值与黏度之比的影响，并确定了4种物质的最佳添加量配比，即以占冷冻液总质量分数计，由 25%乙醇、10%甜菜碱、10%丙二醇、6%氯化钠组成多元载冷剂。在此条件下进行验证性实验，-30时，冻结点绝对值与黏度之比达到最大，表明此温度下冷冻液性质稳定，冻结效果好。运用该冷冻液冻结海捕虾过程中发现，-30冷冻液冻结的海捕虾通过最大冰晶生成带(0降至-5)只需要5分钟，冻至-18和-30分别需要15分钟和30分钟，远快于-30冰箱冻结速度。(全文完)因素ABCD误差平方和0.540.130.500.370.003自由度2222F值1512.48338.621357.41982.89P值0.050.050.050.05冻结温度()-10-20-30-40-50黏度(毫帕 秒)14.430.2524.320.3535.500.27103.420.53133.650.48|冻结点|/黏度0.690.010.830.030.860.020.390.010.370.0282