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1、分类号：s 9 8 4 3密级：福建农林大学硕士学位论文单位代码学号牡蛎冻藏新工艺研究学科门类：工科一级学科名称：食品科学与工程二级学科名称：食品科学研究方向：水产品贮藏与加工研究生：陈慧斌指导老师：王则金教授郑明锋博士完成时间：二0 0 六年四月9 4 9 3 6 6福建农林大学硕士学位论文牡蛎冻藏新工艺研究中文摘要为了建立褶牡蛎 C r a s s o s t r e a p l i c a t u l a ( G m e l i n ) 冻藏保鲜工艺参数和控制冻藏期间的品质，本研究采用自行设计的臭氧发生装置，气调包装方法和冷库冻藏方式对褶牡蛎进行保鲜。本研究旨在提供褶牡蛎保鲜工艺以及预测
2、牡蛎品质变化的模型，并为牡蛎品质变化的机理研究提供初步的理论依据。研究结果如下：( 1 ) 臭氧水减菌研究结果表明：单因素试验确定料水比为1 ：6 。利用高浓度臭氧水进行杀菌时，臭氧水温度影响不显著( P O 0 5 ) ，臭氧处理浓度( p O 0 5 ) 。( 2 ) 氧气含量对冻藏牡蛎颜色变化的研究表明：氧气含量越高，L 值越低，而a值和b 值越高，牡蛎颜色越趋向于黄褐色，光泽度消失。通过二次通用旋转组合试验设计因素优化分析得到影响冻藏牡蛎脂肪氧化的主次因素为：冻藏温度( ) 氧气浓度( x 2 ) 盐水浓度( x 1 ) ，贮藏环境的氧气含量和贮藏温度对牡蛎冻藏期间脂肪氧化都有极显著(
3、 p O 0 5 ) w a sn o ts i g n i f i c a n t ，5 “ Cw a t e rw i t h9 m g Ld i s s o l v e do z o n ec o n c e n t r a t i o nf o r1 0m i nw a sa p p r o p r i a t ef o ro y s t e rs t e r i l i z a t i o na n dp r e c o o l i n g T h i sm e t h o dk i l l e db a c t e r i am o r ee f f e c t i v e l y
4、 ，k e p tl o w e rT V B Nv a l u eb u th a r d l ya f f e c t e do nf a to x i d a t i o n ( p O 0 5 ) i no y s t e rc o m p a r i n gw i t ht h ec o n t r 0 1 ( 2 ) T h eh i g h e ro x y g e np e r c e n t a g eo fM A Pp r o d u c e dt h eh i g h e rav a l u ea n dbv a l u ea n dt h el o w e rLv a
5、l u e ，a n da c c e l e r a t e dt h eo y s t e rs u r f a c ec o l o rt u r n i n gi n t ot a w n ya n dl e s s e n e dt h es u r f a c eb r i g h t n e s s f u r t h e r m o r e ，t h ed e g r e eo ff a to x i d a t i o nw a sc l o s e dr e l a t i v et os t o r a g et e m p e r a t u r e ( X 3 ) o
6、 x y g e nc o m p o n e n t ( X 2 ) a n ds a l tw a t e rc o n c e n t r a t i o n ( X J ) t h r o u g ht h eq u a d r a t i cr e g r e s s i o no fo r t h o g o n a la n dr o t a t i o n a lc o m b i n a t i o nd e s i g n T h ee f f e c t so fa l lo f t h ea b o v ef a c t o r so nT B Av a l u ew
7、h i c hu s u a l l yw a su s e dt oe v a l u a t et h ed e g r e eo ff a to x i d a t i o nw e r ed r a w na sf o l l o w i n ge q u a t i o n ：Y T B A = O ，3 7 8 2 2 + 0 0 0 2 6 7 X l + O 0 5 5 5 7 X 2 0 0 9 3 t 4 X 3 + 0 0 2 1 8 1 X 1 2 + 0 0 2 2 3 4 X 2 2 - 0 0 0 5 5 9 X 3 2+ 0 0 1 3 | 2 X I X 2
8、0 0 0 8 6 2 X 1 X 3 S t o r a g et e m p e r a t u r eQ 1 0 6m g L ) ，温度的影响不明显。浓度和p H 值对臭氧杀菌效果也有影响。王芳等。”的研究表明，臭氧水在低浓度时( 0 4m g L ) ，p H 值对其杀菌效果有影响，随p H 值升高，杀灭率略有下降( P t 0 7m g L ) ，p H 的影响不明显。以上因素之间存在交互作用，究其原因，有认为是臭氧的溶解度差异引起的1 ，7福建农林大学硕士学位论文牡蛎冻藏新工艺研究温度影响臭氧的溶解性，通常情况下温度越低，其溶解臭氧的能力越强，也有认为随着p 啪q 上升，臭氧的作
9、用效率降低所致“”。3 1 4 3 处理方式对臭氧杀菌效果的影响郝淑贤“”将鱼片浸泡在静止臭氧水和流动臭氧水中做对比实验，研究臭氧对杀菌效果的影响。研究结果表明，在浸泡的臭氧水中，随着作用时间的延长，杀菌效果没有显著变化。而在流动臭氧水中，随着时间的延长，杀菌效果明显提高。有些研究也得出同样的结论”3 。臭氧在静止的水中，由于自身降解的缘故，在很短时间内，臭氧就几乎完全消耗。在流动的水相中，与样品作用的臭氧水处于较高的浓度，对微生物的杀菌效果比较好。3 1 4 4 杂质对臭氧杀菌效果的影响臭氧处理水产品不仅要考虑臭氧水的浓度还要考虑臭氧与水产品处理量之间的比例关系。处理的水产品本身所带的菌和杂
10、质等消耗定数量的臭氧。如果臭氧与处理量之间的比例太小，由于杂质消耗掉臭氧，则杀菌不彻底：如果臭氧与处理量之间的比例太大，可能引起不必要的品质伤害和浪费资源。至于各种水产品合适的臭氧处理比例还需要进一步研究。臭氧可以氧化水中的有机物和无机物，将有些无机化合物直接氧化。臭氧的强氧化能力也可以氧化有机物，如烯烃、炔烃具有不饱和键的化合物和具有芳香族碳环的分子，而氨、环已胺等则较难被氧化“”。有研究表明旧3 ，有机物对臭氧水的杀菌效果影响较大，小牛血清含量在1 0 时，杀灭率已显著降低。B ur l e s o n 等旧1 的研究表明，在磷酸盐缓冲液中的微生物，能被臭氧迅速灭活；而在污水中者，作用较长
11、时间也不能全部灭活。3 2 气调保鲜技术在水产品中的应用3 2 1 气调保鲜用于水产品的作用原理水产品气调包装采用的气体是C O ：、N ：或真空包装。用气调包装来保鲜水产品能够保持好的颜色，防止脂肪氧化：抑制微生物，延长保鲜时间。例如，鱼贝类中的高度不饱和脂肪酸二十二碳六烯酸( D H A ) 和二十碳五烯酸( E P A ) 的功能性，已经广泛引起人们的关注，但是在鱼贝类的贮藏保鲜过程中，这些脂肪酸特别容易被氧化，由此而产生的低级脂肪酸、羰基化合物具有令人生厌的酸臭味，这种不良的氧化作用可以用隔绝空气的气调包装来避免“”。氧气不仅能作用于脂肪，有研究认为m 1 冻藏期间蛋白质中的二硫键被氧
12、化而变性的。福建农林大学硕士学位论文牡蛎冻藏新工艺研究3 2 2 水产品气调保鲜的研究气调保鲜技术被广泛应用于农产品贮藏、畜产品、水产品保鲜。气调可以有效控制氧化和抑制微生物等以达到保鲜的目的。水产品的气调包装的气体主要由0 2 、N 2和C 0 2 三种成分组成，多脂鱼类的气体成分多采用分别为4 0 $ F I6 0 的N 2 和C 0 2进行保鲜，但不同的鱼类所用的气体成分和气体比例是差别比较大，如表1 - 1 所示”“。采用C 0 2 和N 2 混合气体包装，于不同温度贮藏时，鱼糜制品中微生物类群发生明显变化，水产品加工制品的货架期延长3 4 倍m 3 。江津津等。”对罗氏沼虾的气调保鲜
13、结果表明，高浓度C 0 2 和低浓度0 2 的混合气体可以有效地延长保鲜期。表1 1国外新鲜海产品气调包装气体混合比和货架期T a b 1 1T h ea t o m o s p h e r ec o m p o n e n tw i t hM A Pi nf r e hs e a f o o da n di t ss h e l f - l i f e4 本研究的目的和意义牡蛎是一种世界性的贝类，在我省沿海产量也很丰富，总产量在贝类中居首位。牡蛎与其他贝类，如蛤，蛏，蚶等有一个重要的区别在于它是去壳销售的，而且蛋白质含量较高，因此牡蛎软体组织容易受微生物的侵染而腐败变质。对牡蛎进行冻藏前的杀
14、菌处理、控制冻藏期间的品质以及建立动力学模型预测品质变化，为牡蛎保鲜提供最科学的工艺参数就是本项目前研究目的。本研究采用臭氧杀菌技术结合气调保鲜方法，以褶牡蛎为研究对象，旨在确定合适的臭氧水浓度、最优的气体条件等，以达到牡蛎保鲜的目的。在此基础上，本研究还能根据市场供应需求，确定贮藏时间和贮藏温度与牡蛎品质之间的关系，建立色泽指标和化学指标的判断系统，提高牡蛎冻藏的经济效益。9福建农林大学硕士学位论文牡蛎冻藏新工艺研究5 研究内容( 1 ) 臭氧杀菌技术参数的确定通过单因素和正交试验，研究臭氧水量、臭氧水浓度、臭氧水温度、处理时间、p H 值对臭氧杀菌效果的影响，并最终确定牡蛎杀菌技术参数。(
15、 2 ) 牡蛎冻藏期间抑制脂肪氧化研究采用二次回归通用旋转组合设计，研究盐水处理、冻藏温度、冻藏环境的氧气含量对牡蛎脂肪氧化的影响，建立上述影响因素与脂肪氧化之间的数学模型。同时，为冻藏牡蛎气调包装工艺提供初步参数。( 3 ) 气调包装对冻藏牡蛎品质的影响对比不同的气体成分( 分别为N 2 和C 0 2 ) 与涂膜处理对冻藏后牡蛎的蛋白质、脂肪、色泽、不合格率等指标的影响，确定适宜的气体条件。( 4 ) 牡蛎新鲜度和色泽变化动力学初步研究在优选的气调包装气体条件下，研究不同温度下，牡蛎新鲜度指标( T V B N 、T B A )和色泽指标( L 、a 、b 、E ) 的变化，应用h r r
16、h e n i u s 方程建立温度对上述指标反应速率的影响模型，并用该模型预测冻藏期和品质变化。6 研究目标( 1 ) 研制出可以用于有效处理的试验设备，探讨臭氧水短时间处理牡蛎的影响因素，并确定杀菌最佳工艺条件。( 2 ) 建立脂肪氧化的数学模型，确定因素最佳条件来达到抑制脂肪氧化的目的。( 3 ) 掌握气调包装牡蛎冻藏期间的品质( 蛋白质、脂肪、色泽等) 变化规律，提供气调包装气体条件。( 4 ) 建立色泽和化学指标的动力学模型，达到用模型预测指标变化和冻藏期的目的。1 0福建农林大学硕士学位论文牡蛎冻藏新工艺研究前言牡蛎( O y s t e r ) 又名蚝、白蚝，因含高蛋白，又素有“海洋牛奶”之称。目前市场上牡蛎的销售以开壳牡蛎为主，开壳后的牡蛎不仅因缺少保护组织而容易遭受微生物的侵染，而且开壳后的牡蛎容易产生破肚、黄变等伤害，有机体发生复杂的生理生化变化( 如含氮物质的变化使牡蛎产生刺激性气味) 直接影响新鲜牡蛎的销售。另外，牡蛎保鲜
