反复冻融对即食海参水分动力学的影响研究

作     者：祖崟雪 

作者单位：大连工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：谭明乾

授予年度：2017年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083204[工学-水产品加工及贮藏工程] 

主      题：即食海参 低场核磁 MRI 反复冻融 冻融过程 冻融品质 

摘      要：即食海参在形态和营养上是最接近新鲜海参的一种海参产品,多在冷冻的条件下对其进行贮藏和运输。目前我国冷链系统尚未十分完善,反复冻融的现象在贮运中难以避免。本论文以即食海参为研究对象,考察其在冻融过程中水分状态的动力学变化,研究反复冻融对其品质的影响。运用低场核磁共振(LF-NMR)技术对即食海参冷冻、解冻过程中水分变化的研究。结果表明:即食海参中的水分在固态和液态两种状态的转变中,出现了四个水分组分弛豫信号峰:T2b、T21、T222和T23,分别代表强结合水、弱结合水、束缚水和自由水。其中,束缚水和自由水是即食海参样品中最主要的两种水分状态。解冻过程中,随着解冻时间的增加,四种水分的流动性和含量逐渐增加,束缚水和自由水在解冻过程中存在互相转换的现象。通过NMR参数表征海参中氢质子流动性的结果发现:在中心温度升至0℃的解冻阶段,NMR的参数与样品中心温度具有很好的相关性(相关系数在0.7以上,P0.01)。冷冻过程中,四种水分的流动性和含量逐渐降低,与解冻过程趋势相反。核磁共振成像(MRI)的信号与可被测水分的信号密切相关,因此MRI可以对冷冻、解冻过程中海参内部结构的变化进行可视化分析。利用NMR弛豫参数结合主成分分析(PCA),可以将处于不同冷冻和解冻阶段的即食海参样品清晰区分开来。多次冻融循环对即食海参的感官(颜色、质构)和理化性质(持水力、蛋白含量)均有不利影响。经过25次反复冻融的即食海参样品颜色变差(亮度值由25.7降至0.61),质构疏松(硬度由4732.09g降至1790.60g),持水能力下降明显(解冻损失高达46.60%,持水力降至49.98%),胶原蛋白流失明显。LF-NMR检测结果发现,随着冻融次数的增加,束缚水和自由水含量显著下降;MRI的结果显示水分的信号强度下降,表明水分有明显流失。微观组织观察证实:随着冻融次数的增加,即食海参的结构破坏愈加严重,组织胶原纤维中形成空洞,使得组织对水分的束缚能力减弱,自由水在多次冻融循环中的流失情况尤为严重。本论文的研究成果提供了即食海参冻融过程中水分状态及分布的变化情况,以及反复冻融过程中即食海参品质变化的信息,为即食海参冻融过程的无损原位在线监测及反复冻融对其品质影响的无损检测提供了借鉴。