一种冻罗非鱼片中水分冻结率的测定法制造技术

本发明专利技术公布了一种冻罗非鱼片中水分冻结率的测定法，包括以下步骤：用TDR测量新鲜鱼片样品在未冻结前的初始温度T

【技术实现步骤摘要】
一种冻罗非鱼片中水分冻结率的测定法
本专利技术属于冷冻鱼肉中水分含量测定
，尤其涉及一种被冰冻的罗非鱼鱼片的水分冻结率的检测方法。
技术介绍
罗非鱼片在冻结过程中，由于在鱼肉中产生不同数量的冰晶，可造成对鱼片质构品质不同程度的损伤。为控制冰晶对鱼片质构品质的损害，需要对冰冻的鱼肉片中的冰晶含量进行检测，即需要对其中的水分冻结率加以测定，从而通过科学的冻结方法，控制水分冻结率，达到既可延长鱼片的新鲜度时间，又可保持鱼片品质的目的。然而目前对于冻罗非鱼片中水分冻结率测定方法主要有两种，一种是经验公式估算，如Hsieh式；而另一类则是用昂贵仪器进行检测，如DSC法和NMR法。上述方法存在的问题是测量的耗费较大，操作和计算复杂。时域反射计，即TDR(Time-DomainReflecTomeTry)技术，是根据测量探针发出的电磁波在介质中的传播及反射速度差异来测定介质的介电常数(Ka)，由于电磁脉冲沿着探针的传播速度取决于与介质相接触探针材料的介电常数，从而可确定介质与时间关联的反射特性，该法对测量对象破坏性小，具有良好的精确度，目前该法多用于传输线路的阻抗测定。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述技术问题，提供一种冻罗非鱼片中水分冻结率的测定法，该测定方法可以快速而准确地检测出冻罗非鱼片中水的冻结率，为更好地冷冻罗非鱼片，保证罗非鱼片的肉质质量鉴定坚实的基础。本专利技术的技术方案如下：一种冻罗非鱼片中水分冻结率的测定法，包括以下步骤：(1)用TDR测量新鲜鱼片样品在未冻结前的初始温度T0下的体积含水率为θ0；(2)在冰箱冷冻室内把TDR探针插入冷冻的所述鱼片样品中，同时用温度巡检仪测定鱼片温度变化，连续测定并记录鱼片样品在各个温度下的体积含水率θ，作出体积含水率θ和温度T的对应关系曲线。(3)用体积扫描仪测定冷冻室内鱼片样品的体积，并记录温度T下鱼片样品的体积V鱼。(4)计算水冻结率所述其中，ρ水为温度T下的密度，ρ0水为初始温度T0下的水的密度，V鱼为温度T下的鱼片样品的体积，V0鱼为初始温度T0下的鱼片样品的体积，θ为温度T下的鱼片样品中的体积含水率。进一步地，所述ρ水的值通过温度—密度关系曲线得到，所述温度—密度关系曲线的拟合方法包括以下步骤：(1)根据现有的水的温度和热膨胀系数对应表拟合出水的温度—热膨胀系数关系曲线。(2)根据所述温度—热膨胀系数关系曲线结合零摄氏度以上水的温度和密度对应表，以温度为对应关系找出同一温度下的热膨胀系数和密度拟合出水的热膨胀系数—密度关系曲线。(3)根据所述温度—热膨胀系数关系曲线和热膨胀系数—密度关系曲线来找出同一热膨胀系数下所对应的温度和密度，以热膨胀系数为中间参量，拟合出水的温度—密度关系曲线。进一步地，所述温度—热膨胀系数关系曲线采用指数函数拟合，其拟合成的温度—热膨胀系数关系曲线为β＝-4.6743exp(-T/22.6494)+4.0998，其中β为水的热膨胀系数，T为温度。进一步地，所述热膨胀系数—密度关系曲线采用二次拟合，其所拟合而成的热膨胀系数—密度关系曲线为ρ水＝-4.1712β2×10-4-1.4112β×10-5+1.00005，ρ水为水的密度。进一步地，结合拟合而成的所述温度—热膨胀系数关系曲线、热膨胀系数—密度关系曲线两个关系曲线表达式，以热膨胀系数为中间参量，找出同一热膨胀系数下所对应的温度值和密度值，从而拟合出的所述温度—密度关系曲线ρ水＝-0.002*exp(-T/8.5044)+1.003。进一步地，还包括在初始温度T0下用于验证TDR测量出的含水率准确性的验证操作，所述验证操为采用干燥法测定鱼片样品的质量分数，将冷冻前的所述新鲜鱼片样品称重，质量为M，然后把新鲜鱼片样品烘干，使水分蒸发，记录此时鱼片样品的质量为m，(M-m)/M的比值即为所述质量分数。本专利技术的有益效果：本专利技术首次将TDR用于冷冻罗非鱼片内未冻水含量的检测，通过将TDR用于冻结态罗非鱼片中未冻结水分含量的测定，并用总水分的质量构成间接求取水分冻结率。此法可连续测定鱼片冻结过程中未冻水的体积含量变化，利用体积、密度、膨胀率等参数求取与水分冻结率的关联模型。提出了可实时测量罗非鱼片水的冻结率的新方法。本专利技术是一种测算食品中水分冻结率的新方法，可适用于鱼肉、畜禽肉冻结过程中冻结状态的实时监测，受环境和人为因素干扰小，具有不破坏样本、快速和容易操作等优点，并可做到数据自动采集和转换，为冷冻水产品水分状态的研究提供了很好的借鉴；其检测成本较其它仪器测定大幅度降低。附图说明图1为体积含水率和温度的对应关系曲线。图2为鱼片样品的体积和温度的对应关系曲线。图3为所拟合的温度—热膨胀系数关系曲线。图4为所拟合的热膨胀系数—密度关系曲线。图5为所拟合的温度—密度关系曲线具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：一种冻罗非鱼片中水分冻结率的测定法，包括以下步骤，(1)取适量新鲜的罗非鱼鱼片作为样品，用TDR测量新鲜鱼片样品在未冻结前的初始温度T0下的体积含水率为θ0；初始温度T0通常为常温，在该温度T0下罗非鱼片未冻结，具体测量温度T0根据现场环境而定。所选的TDR可以是市面上直接可购得的测量设备，也可以是根据Time-DomainReflecTomeTry技术自行设计的检测设备，设备为本领域技术人员采用TDR技术可以制得，此处不对TDR技术以及其现有设备、工作原理作详细阐述。(2)将所述鱼片样品置于冰箱冷冻室，把TDR探针插入冷冻室内的鱼片样品中，通过温控系统控制冷冻温度，同时用温度巡检仪测定鱼片温度变化，由于温度连续变化，鱼片样品结冰量也随之改变，在温度变化时，连续测定并记录鱼片样品在各个温度下的体积含水率θ，作出体积含水率θ和温度T的对应关系曲线，如图1所示，为列出的几个温度下检测到的鱼片样品中的体积含水率。温度T可以根据所要检测记录的需要选择具体离散值，当然，也可以采用合适的方法拟合出曲线，得到其关系的数学模型。(3)用体积扫描仪测定冷冻室内鱼片样品的体积，并记录温度T下鱼片样品的体积V鱼，检测的数据也可以绘制成如图2所示的折线图记录下来，以备后用。(4)计算水冻结率其中，m冰为鱼片样品中冰的总质量。m水为鱼片样品中的水(水分)的总质量，即以固体冰和液态水两种形式存在于鱼片中的水的总质量，此处，已经结冰的水的质量m冰与所述水的总质量m水之比即为水的冻结率，上述m未未是鱼片样品中未结冰的水的质量，从而将水的冻结率计算间接转换为求水的为冻结率的计算，以便利用上述TDR技术直接检测未冻水的含有量，而不用去检测冰的含量，使检测数据采集更加快速、可靠。ρ水为温度T下的水的密度，ρ0水为初始温度T0下的水的密度，V鱼为温度T下的鱼片样品的体积，V0鱼为初始温度T0下的鱼片样品的体积，θ为温度T下的鱼片样品中的体积含水率。上述各参数，ρ0水和ρ水均可在相应温度T下通过低温密度计直接测量得到，也可采用其他方式，例如通过密度定义公式计算得出；V鱼通过上述步骤(3)测出，θ通过上述步骤(2)测出，θ0通过上述步骤(1)测出。进一步地，通常情况下，水在零摄氏度以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冻罗非鱼片中水分冻结率的测定法，其特征在于：包括以下步骤，(1)用TDR测量新鲜鱼片样品在未冻结前的初始温度T

【技术特征摘要】
1.一种冻罗非鱼片中水分冻结率的测定法，其特征在于：包括以下步骤，(1)用TDR测量新鲜鱼片样品在未冻结前的初始温度T0下的体积含水率为θ0；(2)在冰箱冷冻室内把TDR探针插入冷冻的所述鱼片样品中，同时用温度巡检仪测定鱼片温度变化，连续测定并记录鱼片样品在各个温度下的体积含水率θ，作出体积含水率θ和温度T的对应关系曲线；(3)用体积扫描仪测定冷冻室内鱼片样品的体积，并记录温度T下鱼片样品的体积V鱼；(4)计算水分冻结率所述其中，ρ水为温度T下水的密度，ρ0水为初始温度T0下水的密度，V鱼为温度T下鱼片样品的体积，V0鱼为初始温度T0下鱼片样品的体积，θ为温度T下鱼片样品中的体积含水率。2.根据权利要求1所述冻罗非鱼片中水分冻结率的测定法，其特征在于：所述ρ水的值通过温度—密度关系曲线得到，所述温度—密度关系曲线的拟合方法包括以下步骤；(1)根据现有水的温度和热膨胀系数对应表拟合出水的温度—热膨胀系数关系曲线；(2)根据所述温度—热膨胀系数关系曲线结合零摄氏度以上水的温度和密度对应表，以温度为对应关系找出同一温度下的热膨胀系数和密度，拟合出水的热膨胀系数—密度关系曲线；(3)根据所述温度—热膨胀系数关系曲线和热膨胀系数—密度关系曲线来找出同一热膨胀系数下所对应的温度和密度，以热膨胀系数为中间参量，拟合出水的温度—密度关系曲线。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：林向东，吴祖亮，郭学骞，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：海南,46