热塑挤压蒸煮技术对鱼肉蛋白质组织化的应用研究
基于直接用于人类消费的鱼蛋白仅占总捕获量的70％的现状，首先针对低值鱼蛋白的综合利用途径、鱼蛋白组织化方法的研究与应用现状、热塑挤压蒸煮技术的原理与应用、热塑挤压对食品的综合影响等作了系统回顾。分析了热塑挤压蒸煮技术与传统食品加工手段相比所具有的优势与特点并指出：①解决低值鱼蛋白高附加值加工利用问题的关键在于，所开发的产品具有良好的功能特性；②热塑挤压蒸煮技术是解决上述问题的有效手段，热塑挤压蒸煮技术在鱼肉蛋白质深加工开发组织化产品方面颇具应用前景。
利用ClextralBC-45型双轴挤出蒸煮机，围绕着挤压机工作过程中系统运行情况以及挤压蒸煮操作参数对鱼肉蛋白质挤出产物的影响两个领域进行了系列实验研究。主要研究内容以及研究结果如下：
在低湿挤压状态下挤压机系统运行状态的研究中，利用响应面分析方法研究了操作参数对系统运行稳定性的影响。研究的四个操作参数分别是末段腔体温度，螺杆转速，喂料速率，供水速率，每一个变量设5个水平。系统运行压力为目标函数，记录每个运行过程中相应的压力读数。建立回归拟合方程。研究结果表明腔体温度，螺杆转速和供水速率三个操作参数对系统运行均有影响。回归拟合相关系数R2为0.80，拟合的统计模型具有较高的可信度。
在高湿挤压状态的系统运行研究里、研究过程参数对挤压机系统运行稳定性的影响。主要研究的三个操作参数分别是末段腔体温度，螺杆转速以及喂料湿度。采用可旋转中心复合设计，每一个变量设5个水平。运行电流为目标函数，记录每个运行过程中相应的电流读数。研究结果用响应面分析方法进行分析，得到响应曲面和等高线。建立回归拟合方程。结果表明螺杆转速和喂料湿度对挤压机系统运行均有影响，提高螺杆转速和喂料湿度都会降低系统运行电流。在实验范围内的腔体温度对系统运行的影响不明显。系统运行电流对所研究的三个操作参数的回归拟合方程的相关系数R2为0.992，拟合的统计模型具有很高的可信度。
在过程参数对鱼肉蛋白质进行热塑挤压组织化的研究里，研究了操作参数对鱼肉蛋白质挤出物功能特性的影响，得出的结论是挤压蒸煮处理可以改变鱼肉蛋白质的功能特性，这些改变与挤压机的操作参数是密不可分的。研究的三个操作参数分别是末段腔体温度，螺杆转速和喂料湿度，每一个变量设5个水平。测量作为组织化产物功能特性的持水性指数及质构特性，分别建立持水性与操作参数，质构特性与操作参数的回归拟合方程。研究结果表明喂料湿度、螺杆转速和腔体温度对挤出物质构的影响是不同的；持水性与操作参数，质构特性与操作参数的回归拟合方程的相关系数R2分别是1.000和0.933，拟合的统计模型可信度高。
在过程参数对鱼肉蛋白质挤出物物性的影响研究中，研究了末段腔体温度，螺杆转速和供料湿度对挤出物的水分含量和堆积密度两个物理性质的影响。研究的三个操作参数每一个变量设5个水平，测量相应挤出产物的水分含量和堆积密度，分别建立挤出物湿度与操作参数，挤出物堆积密度与操作参数的回归拟合方程。研究结果表明供料湿度明显影响挤出物的水分含量。喂料湿度、腔体温度和螺杆转速对挤出物的堆积密度都有影响；水分含量与操作参数，堆积密度与操作参数的回归拟合方程的相关系数R2分别是1.000和0.926，拟合的统计模型可信度高。
热塑挤压蒸煮对鱼肉蛋白质营养特性的影响的研究结果显示，与传统的高温高压杀菌技术、鱼糜凝胶技术，常压蒸煮技术相比，热塑挤压蒸煮技术对提高鱼肉蛋白质消化率有明显优势。
最后，以多脂鱼为原料，进行了鱼肉热塑挤压组织化产品的初步研发。以典型的中上层多脂低值鱼类鲱鱼为原料经采肉、脱脂等处理后，与辅料混合后经双轴挤出机共同挤出蒸煮。实验结果表明，脱脂效果较高的鱼肉呈现出优越的组织化性能。挤出物呈多孔膨松结构，并且具有类似畜肉的韧性和咀嚼感。电子显微镜扫描结果显示，该组织化产物具有良好纤维结构并沿挤出方向定向。
本论文首次对热塑挤压蒸煮技术在鱼肉蛋白质组织化上的应用进行了系统研究。解决了热塑挤压蒸煮系统运行的模型，挤压过程参数对鱼肉蛋白质的功能特性、物理特性以及营养特性的影响，还探索了鱼肉蛋白质组织化产品研制，为动物性低值蛋白质的深加工提供了新思路。
鱼蛋白;热塑挤压蒸煮技术;食品加工;组织化加工
中国海洋大学
博士
水产品加工及贮藏工程
薛长湖
2005
中文
S986.1;S985
103
2006-07-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）