Accelerated Quality-Retentive Radio Frequency Drying of Squid with Pretreatment
本研究表明,通过施加20次脉冲电场(PEF)预处理,能够通过构建多孔微观结构,显著提高热风辅助射频干燥过程中鱿鱼的干燥效率并保持其品质,其表现优于盐渍法和乙醇脱水法。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。 这是对下方论文的AI生成解释。它不是由作者撰写或认可的。如需技术准确性,请参阅原始论文。 阅读完整免责声明
想象一下,你正试图烘干一块湿透的海绵,但这块海绵是由肌肉组成的,里面紧紧挤满了水,而你想在不把它烤成一块坚硬、褐色的“砖头”的情况下将其烘干。这就是食品科学家在食品保鲜领域每天面临的斗争。他们不断寻找方法来去除鱼类和鱿鱼等易腐食品中的水分以防止其腐烂,但他们面临着一个棘手的平衡难题。如果用热空气烘干得太慢,食物会变得软烂或失去风味;如果用剧烈的热量烘干得太快,外层会烧焦而内部仍保持湿润,或者质地变成皮革状。
为了解决这个问题,科学家们使用了射频(RF)干燥技术。你可以把它想象成微波炉的“表亲”,它通过让水分子摆动并产生热量,从而由内而外地加热食物。通常情况下,这比吹热风更快速且更均匀。然而,某些食物(如鱿鱼)拥有致密、紧实的皮肤和肌肉结构,就像一座堡垒,将水分锁在内部,阻碍能量高效工作。为了打破这座堡塞,科学家经常使用预处理技术——即在主要干燥过程之前采取的特殊步骤,使水分更容易排出。这些方法包括将食物浸泡在盐水中(渗透脱水)、使用酒精抽走水分,或者利用**脉冲电场(PEF)**进行处理——这是一种短促、强烈的电流脉冲,能在食物细胞中戳出微小的孔洞,让水分得以逃逸。关键的问题在于:哪把“钥匙”能解锁最优质的干鱿鱼?
在这项研究中,来自上海海洋大学的研究团队及其国际同行决定对三种不同的预处理方法进行测试,对象是鱿鱼。他们想看看哪种方法能让射频干燥过程更快,同时又能让鱿鱼的外观、味道和口感尽可能接近新鲜状态。他们对比了盐渍法(浸泡在盐水中)、乙醇脱水法(浸泡在酒精中,有时辅以声波)以及**脉冲电场(PEF)**处理。
实验结果描绘了一幅清晰的图景。盐渍法(将鱿鱼在盐水中浸泡四小时)被证明是一个陷阱。虽然它最初移除了部分水分,但在鱿鱼表面留下了一层坚硬的“盐壳”。这个壳就像一面盾牌,阻挡了射频能量有效地加热鱿鱼。一旦水分降至一定水平(1.56 g/g),干燥过程基本上就停止了,导致鱿鱼因过湿而无法完全保存。
乙醇法比盐水法更快,但它自身也存在问题。酒精导致鱿鱼的组织收缩并变紧,就像一个瘪掉的气球。这使得在实际干燥过程中水分更难移动,导致其速度甚至比不做任何处理时还要慢。它还降低了鱿鱼后期的复水能力,这意味着如果你之后想再烹饪它,它很难吸收水分。
实验的赢家是脉冻电场(PEF)处理。通过给予鱿鱼恰好20次脉冲的电击,研究人员在不破坏结构的前提下,在鱿鱼表面创造了微小且均匀的孔隙。这就像是在堡垒的城墙上打开了上千扇小门。结果显示,经过PEF处理的鱿鱼干燥速度最快,干燥速率达到了1.12 g/(g·h),高于未经处理的对照组。
除了速度之外,PEF法也是品质的冠军。干鱿鱼保持了更好的色泽,其总色差(ΔE)仅为 20.95 ± 1.85,而未经处理组为 33.37 ± 6.75。它还具有最低水平的脂质氧化(衡量酸败程度的指标),其 TBARS 值为 0.53 mg MDA/kg,这意味着它更新鲜,不易变质。当研究人员在显微镜下观察时,经PEF处理的样本具有良好的多孔结构,而其他样本要么覆盖着盐,要么萎缩,要么结构不均。
简而言之,该论文表明,虽然用盐水或酒精浸泡鱿鱼看似能加速过程,但它们实际上制造了阻碍,要么减慢了过程,要么破坏了质地。然而,PEF预处理却是一个完美的助手。它恰到好处地戳出一些孔洞,让水分快速逃逸而不破坏鱿鱼脆弱的结构,从而得到干燥更快、外观更好、更新鲜的产品。研究人员得出结论,该方法为制作高质量干鱿鱼提供了最佳的综合性能,尽管他们也指出,仍需更多研究来全面了解这些变化长期如何影响风味和营养成分。
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