海参被誉为“八珍之首”,有极高的食用价值和经济价值,是一种重要的水产品资源。但鲜海参体内存在自溶酶,在受到环境刺激后会发生自溶现象,极大地影响了海参的品质,且不利于海参的运输与贮藏。干海参水分含量低,性质稳定,是海参流通和贮藏的重要形式。在海参加工过程中,煮制可以起到灭酶、脱水、改善质地的作用,是海参干制前极为关键的预处理步骤。然而较高的加热温度或较长的加热时间会造成海参体内的蛋白质、多糖、矿物质以及一些热敏性活性物质大量损失,严重影响海参的营养品质。微波加热具有加热速度快、能量效率高、热效应与非热效应共存等特点,在一定程度上有利于食品营养物质的保持和风味的改善。本论文以鲜海参为研究对象,研究了微波预处理对海参品质的影响,分析了不同预处理条件下海参的干燥特性,并建立了干燥动力学模型,最后对干海参品质及贮藏过程中的品质变化进行了分析,主要研究内容及结果如下: (1)研究了水煮(WBT)和微波预处理(MWT)对鲜海参品质特征的影响。其中微波预处理选择三个功率,分别为700W(MWT-100)、539W(MWT-80)、385W(MWT-50)。分析了海参自溶酶活性、失水率、收缩率、质构特性、蛋白质含量、多糖含量以及微观结构等指标在预处理过程中的变化。结果表明,MWT-1008min对海参品质保持有较好的效果。与WBT相比,MWT灭酶和脱水效果较好,MWT-1004min后酶活丧失,8min时脱水效果是WBT10min的1.58倍,10min时,脱水效果是WBT的1.82倍。经MWT处理的海参收缩率较小,MWT-1008min时收缩率比WBT10min减少了18.02%,而硬度和弹性能达到和WBT10min相似的效果。MWT海参的蛋白质和多糖损失率相对较低。扫描电镜(SEM)结果表明,MWT-1008min的海参比WBT10min形成了更多和更均匀的孔洞,组织结构更加疏松,形成了复杂的空间网络结构,有利于后期干燥过程海参内部水分的散失。 (2)研究了预处理海参在不同干燥温度下的干燥特性以及品质变化,构建了干燥动力学模型,并利用低场核磁共振(LF-NMR)和磁共振成像(MRI)技术研究了干燥过程中的水分迁移和水分分布情况。与WBT相比,MWT海参在40℃、50℃、60℃、70℃干燥时分别缩短了6h、7h、5h、2h。MWT海参在干燥过程中表现出较高的干燥速率并且在上述试验温度下,海参干燥过程均直接进入降速干燥阶段。在所选的9个模型中,Two-term模型对海参干燥过程的拟合效果最好,R2均大于0.995,可以较好的预测40~70℃范围内水分随干燥时间的变化。在此温度范围内,海参的有效扩散系数分布在3.24×10-9~4.63×10-9m2/s。WBT海参干燥所需的活化能为141.67kJ/mol,而MWT海参干燥所需的活化能为110.85kJ/mol,活化能降低了21.75%。LF-NMR和MRI分析表明,随着干燥时间延长,海参中自由水大幅减少,部分转化为不易流动水,且WBT干海参结合水含量较高,可能来自于不易流动水的转化,这从微观上解释了干燥后期干燥速率下降的原因。而MWT海参在干燥过程中结合水逐渐减少,保证了干燥过程后期的较快进行。干海参品质方面,50℃干燥温度得到的干海参总体感官可接受性最高,与WBT干海参相比,MWT干海参的收缩率低、硬度略高、弹性基本相似、蛋白质和酸性粘多糖含量均较高。WBT处理的干海参组织结构致密,肌原纤维排列紧密,表面孔洞较少,而MWT的干海参肌原纤维之间的空隙相对较大,表面孔洞较多。 (3)研究了真空铝箔袋和真空透明袋两种包装方式对干海参贮藏过程品质变化的影响,分别从水分含量、挥发性盐基氮(TVB-N)、挥发性风味物质、以及肌原纤维蛋白羰基、巯基和溶解度的变化进行分析。结果显示,在贮藏过程中,真空铝箔袋包装对品质变化的抑制效果好于真空透明袋包装,水分含量的变化小,有较好的阻水性能。与真空透明袋包装的WBT(W-T)和MWT(M-T)海参相比,采用真空铝箔袋包装的WBT(W-A)和MWT(M-A)海参样品TVB-N含量增加较快,可能是因为水分含量影响了微生物和酶的作用,但贮藏60d后TVB-N含量均在安全可接受的范围内。MWT干海参和WBT干海参中挥发性物质种类基本一致,但MWT干海参的挥发性物质总量更多,关键气味物质含量较高,风味品质相对更好。贮藏过程中,WBT两组样品的挥发性物质含量均随贮藏时间的增加而增加,与W-A相比,W-T组中醛类含量和烃类物质含量增加幅度较大,表明其脂质氧化程度较大。而MWT两组样品的挥发性物质含量则随贮藏时间增加呈下降趋势,主要表现为醛类含量下降,风味品质降低。与M-A相比,M-T组在贮藏期间主要是烃类物质含量增幅较大,表明其脂质氧化程度较大。随着贮藏时间延长,两种包装的海参蛋白质溶解度逐渐降低,蛋白质中羰基含量增加,而巯基含量降低,其中真空透明袋包装的样品变化更加明显。以上研究结果表明,与真空透明包装袋相比,真空铝箔包装袋可以在一定程度上抑制海参贮藏过程中蛋白质和脂质组分的氧化。