鱿鱼主要分布于印度洋、大西洋及太平洋海域，是我国海洋渔业资源的重要组成部分。鱿鱼肌肉纤维细短，质地柔软细嫩易消化，含有大量游离氨基酸，风味鲜美可口，富含蛋白质、矿物质、维生素、牛磺酸等物质，营养价值较高[1-2]。然而，新鲜鱿鱼含水量高，常温下易腐败变质，货架期较短。
脱水干制是延长鱿鱼货架期的有效途径，也是我国主要鱿鱼加工产品（鱿鱼干、鱿鱼丝）的重要生产工艺。当前我国水产品加工企业大多采用热风干燥的方式，它具有设备投资少、技术风险低的优势，但也存在诸多问题，如干燥时间长、能量利用率低、脂肪氧化酸败、褐变严重、热敏性物质（维生素、芳香物质等）破坏大等，产品品质不高，难以满足消费者不断增长的风味和健康需求[3-4]。
微波干燥是一种以高频电磁场为热源的由内及外的脱水方式，具有较强的穿透性和仅对极性分子加热的选择性。与热风干燥相比，微波干燥具有加热速率快、热能效率高、产品品质佳、反应灵敏、生产清洁、易实现自动化控制等优点[3，5]。近年来，单一或联合微波干燥技术越来越多地应用于农产品（粮油、果蔬、茶叶、食用菌等）和中药材的脱水加工，但仅有少量水产品（海参[6]、对虾[7]、草鱼片[8]、鱼内脏[9]等）采用该方法。相较于间歇式微波干燥，隧道式微波干燥具有工作连续、结构紧凑、加热均匀、节能高效、操作方便等优点。本文研究隧道式微波对鱿鱼片干燥动力学及干燥品质的影响，以期为鱿鱼的微波干燥加工提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
鱿鱼：江苏海福特海洋科技股份有限公司；盐酸、乙酸、硼酸、碳酸钾、碘化钾、重铬酸钾、硫代硫酸钠、氯仿、乙醇、甘油（均为分析纯）：国药集团化学试剂有限公司。
1.2 仪器与设备
隧道式微波干燥设备（TEBMD-2M）：南京虎瑞微波科技开发有限公司；电热恒温鼓风干燥箱（DHG-9246A）：苏州博娅达仪器科技有限公司；色差仪（Ultra-Scan PRO）：美国Hunter Lab 公司；顶空固相微萃取气质联用仪（TQ8040）：日本Shimadzu 制作所；场发射扫描电子显微镜（JSM-IT200）：日本电子株式会社。
1.3 试验方法
1.3.1 预处理
将鱿鱼解冻，沿腹腔中线剖开，除去软骨、墨囊、内脏和头部，撕去外膜，清洗干净后沸水蒸煮3 min，冷却，切成直径分别为2.3、3.0、3.7 cm 的圆片，-20 ℃冷藏备用。
1.3.2 微波干燥
将鱿鱼片平铺于隧道式微波干燥设备的传送带上，在微波强度4 W/g、风速1 m/s 的条件下连续干燥，每隔5 min 取样一次称重，直至恒重。以Page（式1）数学模型探究物料干燥规律[10]，物料含水率（X，%）、水分比（MR）和干燥速率（RS，%/min）分别按式（2）、（3）和（4）计算。
式中：MR 为水分比；t 为干燥时间，min；K 为干燥常数；N 为干燥指数。
式中：mt 为t 时刻的物料质量，g；mg 为干燥至恒重时的物料质量，g；m0 为物料初始质量，g；X1 为t1 时刻的物料含水率，%；X2 为t2 时刻的物料含水率，%；X2-X1为相邻时刻物料含水率的差值，%；t2-t1为时间差，min。
1.3.3 热风干燥
将直径2.3、3.0、3.7 cm 的鱿鱼片平铺于电热恒温鼓风干燥箱的隔板上，在45 ℃、风速1 m/s 的条件下连续干燥，每隔30 min 取样一次称重，直至恒重。
1.3.4 理化指标检测
水分含量：参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》中的直接干燥法进行测定。
脂肪含量：参照GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定 》中的索氏抽提法进行测定。
过氧化值：参照GB 5009.227—2016《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》中的滴定法进行测定。
挥发性盐基氮值：参照GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》中的微量扩散法进行测定。
色度：参考文献[11]的方法，利用色差仪进行测定。
挥发性化合物：参考文献[12]的方法，采用顶空固相微萃取气质联用仪测定。
微观结构：采用场发射扫描电子显微镜观察。
复水比：将鱿鱼片置于25 ℃蒸馏水中浸泡12 h，复水比（RR）计算公式如下[13]。
式中：Wr 为复水后样品质量，g；Wd 为复水前样品质量，g。
1.3.5 感官评价
挑选经验型评价员（男性11 名、女性14 名、18～40 岁），根据GB/T 12311—2012《感官分析方法 三点检验》进行差别检验；挑选消费者型评价员（男性16 名、女性26 名、18～52 岁），在实验室场所进行情感检验；挑选训练型评价员（男性6 名、女性4 名、18～27 岁），从色泽、形态、质地、腥味、油脂味、香气6 个方面进行定量描述检验，其标准见表1[14]。
表1 鱿鱼干的定量描述检验标准
Table 1 Standards of quantitative description test for dried squid slices
色泽淡黄色、半透明黄色、半透明暗黄色、不透明形态表面无硬壳、基本保持原有形状表面稍有硬壳、稍微卷曲表面有硬壳、严重卷曲质地稍软、有弹性和韧性稍硬、略有弹性和韧性较硬、几无弹性或韧性腥味无腥味略有腥味有腥臭味油脂味略有脂香味无明显油脂味有油脂酸败气味香气具有鱿鱼干特有的香味香味不明显无香味分值8～10 5～<8 1～<5
1.4 统计分析
数据以平均值±标准差表示，统计分析利用Student′s t 检验和一维方差分析，多重比较采用最小显著差数法，P<0.05 认为存在显著差异。
2 结果与分析
2.1 鱿鱼片的干燥动态
鱿鱼片微波干燥的含水率和干燥速率动态变化曲线见图1。
图1 鱿鱼片微波干燥的含水率和干燥速率动态变化曲线
Fig.1 Dynamic curves of moisture content and drying rate of squid fillets dried by microwave
A. 含水率；B. 干燥速率。
由图1 可知，鱿鱼片的含水率随干燥时间的延长逐渐降低，而干燥速率则随干燥时间的延长呈现先快速上升而后缓慢下降的趋势，且未出现恒定的干燥阶段。在干燥前期，物料含水率高，可以吸收更多的微波能量，且内部湿度梯度和温度梯度方向一致，水分迅速向外扩散，干燥速率较大。在干燥中后期，物料含水率减少，吸收的微波能量也随之减少，组织收缩和内部结构致密，水分向外扩散困难，导致干燥速率缓慢下降[15-17]。
此外，鱿鱼片越小，比表面积越大，从而物料干燥速率越大，干燥时间越短。3 种尺寸鱿鱼片的最大干燥速率分别为185.05、163.11、147.68 %/min，干燥至恒重所需时间分别为170、210 min 和230 min，相较于热风干燥（17、18 h 和20 h），明显缩短了时间，这可能是因为物料内部的水分子可以直接吸收微波而快速汽化和迁移，而热风干燥热传递速率较低，蛋白质包裹的水分汽化和逸出速率较慢[17-18]。
2.2 鱿鱼片的干燥模型
相较于其他干燥模型，Page 方程具有较大的决定系数R2 值（>0.975）和较小的均方根差（root mean square error，RMSE）值（≤0.190），更适于描述和预测鱿鱼片的微波干燥过程，鱿鱼片微波干燥Page 模型统计分析见表2。
表2 鱿鱼片微波干燥Page 模型的统计分析
Table 2 Statistical analysis of Page model for microwave drying of squid fillets
物料直径/cm 2.3 3.0 3.7干燥常数K 0.004 9 0.003 0 0.002 6干燥指数N 1.486 1 1.500 8 1.489 2 R2 值0.977 2 0.975 9 0.975 4 RMSE 值0.176 8 0.185 3 0.190 0
将Page 模型的干燥常数（K）和干燥指数（N）分别对物料直径（d）进行多项式回归，即可获得式（6）和式（7）；再将式（6）和（7）代入Page 方程，即可得到鱿鱼片的干燥模型方程（式8）。
2.3 鱿鱼干的理化性质分析
热风干燥和微波干燥鱿鱼片的理化特性见表3。
表3 热风干燥和微波干燥鱿鱼片的理化特性
Table 3 Physicochemical properties of squid fillets dried by hot air and microwave
项目热风干燥微波干燥P 值L*值47.79±3.23 53.17±2.60<0.05 ɑ*值5.51±0.41 6.45±0.57<0.05 b*值21.91±2.02 24.67±1.39<0.05复水比3.05±0.44 4.32±0.39<0.05水分含量/%12.91±0.15 11.29±0.12<0.05脂肪含量/%4.71±0.33 4.36±0.24>0.05挥发性盐基氮/（mg/100 g）18.42±0.86 15.25±1.12<0.05过氧化值/（g/100 g）0.31±0.02 0.26±0.02<0.05
由表3 可知，微波干燥的鱿鱼片L*值、ɑ*值、b*值均显著高于热风干燥，表明其亮度、红度和黄度均高于后者。这可能是由于热风干燥长时间在空气中高温暴露加剧了蛋白质、脂类和糖类的氧化、酶促或非酶褐变等反应的发生。微波干燥鱿鱼片的复水比显著高于热风干燥，这可能是由于微波的空穴作用，使物料内部形成显微孔道，便于水分子的进出[19]；此外，微波具有选择性加热的特性，而水具有较大的介电常数，使蛋白质对微波的吸收能力比水弱。因此，微波干燥对蛋白质分子结构和物料组织状态的不可逆破坏较小，使物料具有较高的吸水能力和持水性[17]。
微波干燥处理的鱿鱼片脂肪含量与热风干燥无显著性差异，但前者水分含量显著低于后者，这可能由于前者直接对水分子加热，使其直接汽化逸出，而后者通过热传递对蛋白质包裹的水分子加热，使其难以迁移蒸发。微波干燥鱿鱼片的挥发性盐基氮值和过氧化值均显著低于热风干燥，这可能由于后者在空气中长时间高温暴露，促进了氨基酸（含硫氨基酸和芳香族氨基酸）残基侧链的降解和脂类（不饱和脂肪酸）的氧化[20]。
2.4 鱿鱼干的挥发性化合物
在鱿鱼片干燥过程中，由于水解、氧化、酯化、美拉德反应、埃利希反应、Strecker 降解等反应生成了大量的挥发性化合物，这些物质共同形成了干燥鱿鱼片的特殊风味，热风干燥和微波干燥鱿鱼片的挥发性化合物种类及含量见表4。
表4 热风干燥和微波干燥鱿鱼片的挥发性化合物
Table 4 Volatile compounds in squid fillets dried by hot air and microwave
类别醛类含量/（ng/g）热风干燥6.75-8.88 4.30- -醇类3.64-5.61 17.17- -酮类名称己醛2-甲基烯醛壬醛反式-2-癸烯醛顺-7-十四烯醛4-异丙基苯甲醛异丁醇正丁醇乙基乙烯基甲醇异戊醇3-甲基-1-己醇1-辛烯-3-醇2-乙基己醇芳樟醇辛醇二甲基硅烷二醇5-噻嗪酮2-庚酮甲基庚烯酮2-壬酮甲基壬基甲酮香叶基丙酮10.70-3.13 16.45 3.72-16.03 11.26 3.72-微波干燥5.78 4.52 7.64-8.72 5.43 4.09 14.69-16.95 14.29 4.87 6.81 6.40 2.78 8.52-2.31 16.32 6.94-3.02
续表4 热风干燥和微波干燥鱿鱼片的挥发性化合物
Continue table 4 Volatile compounds in squid fillets dried by hot air and microwave
类别烷烃类含量/（ng/g）热风干燥-10.46 2.89 5.53 5.60 71.38微波干燥43.27 11.31名称八甲基环四硅氧烷5-（2-甲基丙基）壬烷3，3，5-三甲基庚烷3，4-二甲基己烷正十四烷十甲基环五硅氧烷2，6，10-三甲基十二烷正二十一烷正十七烷十四甲基环七硅氧烷2，6，10，14-四甲基十五烷十六烷基环八硅氧烷十八甲基环九硅氧烷醋酸己酸壬酸乙酸芳樟酯2-乙基己酸乙酯邻苯二甲酸二异丁酯邻苯二甲酸二丁酯癸醚对苯二甲醚乙酰胺N，N-二甲基苯甲酰胺左旋-β-蒎烯3-蒈烯水芹烯月桂烯右旋萜二烯桧烯γ-松油烯苯乙烯环辛四烯甲苯乙基苯邻二甲苯- -- -3.09 39.78 8.65 2.71 5.08 17.85 9.71 13.18 12.74酸类5.69 19.80 14.69 15.76 13.30 14.41 2.68 4.75- - -酯类- -醚类胺类烯烃类芳香烃类12.3 3.72-5.55-11.01 18.15 26.89 3.35 8.47 44.48-26.02 63.05 10.74 81.52 9.54 4.86 20.49 3.13 2.71-2.29-2.63 11.39-22.55 3.60 9.25 35.33 2.66 27.11-45.83 28.30 3.68 3.42
续表4 热风干燥和微波干燥鱿鱼片的挥发性化合物
Continue table 4 Volatile compounds in squid fillets dried by hot air and microwave
注：-表示未检出。
类别芳香烃类含量/（ng/g）微波干燥- - -71.83 2.60-4.87 8.79 6.56 4.57 5.79 5.46 218.81杂环类名称间二甲苯邻乙基甲苯间乙基甲苯邻-异丙基苯均三甲苯4-乙基邻二甲苯1，3-二叔丁基苯萘N-甲基吡咯2-正戊基呋喃2-甲基吡嗪2，3，5-三甲基吡嗪热风干燥10.89 3.01 5.08 84.79 8.78 3.14 3.22 5.94 5.40 5.26- -总计331.24
由表4 可知，微波干燥的鱿鱼片中共检出53 种挥发性化合物，种类比热风干燥（51 种）更为丰富，但丰度（218.81 ng/g）低于热风干燥（331.24 ng/g），微波干燥的鱿鱼片中醛类、醇类、烷烃类、酯类、胺类、杂环类等化合物相对较高，热风干燥的鱿鱼片中酮类、酸类、醚类、烯烃类、芳香烃类化合物相对较高。
醛类物质由脂质氧化或氨基酸降解形成，一般具有令人愉快的气味，阈值极低，可能对风味有重大贡献[21-22]。醇类物质源于脂质分解以及糖、醛、氨基酸等还原，其中不饱和醇阈值较低，可能对风味有一定贡献[23]。酮类物质通过多不饱和脂肪酸氧化分解、氨基酸降解或微生物氧化产生，阈值较高，对气味的贡献相对较小，通常与醛类物质相互作用对风味产生影响。烷烃类和烯烃类物质由脂质自氧化、脂肪酸脱羧、烷氧自由基裂解等生成，具有较高的阈值和刺鼻气味，对风味的影响可能不显著[24-25]。芳香烃类物质由芳香族氨基酸降解生成，丰度较高，可能对产品风味有较大影响。具有果香或花香的酯类和具有清香气味的醚类物质含量不高，但阈值较低，可能也是风味的重要组成部分[22]。
此外，两种干燥产品中均未检出鱿鱼中常有的甲醛或腥味物质（三甲胺、庚醛），但均检出了少量的具有腐败特征臭味的胺类物质。在热风干燥鱿鱼片中检出了由脂肪酸水解或氧化生成的酸类（醋酸、己酸、壬酸）化合物，其阈值不高，对风味可能有一定贡献[26]。在微波干燥鱿鱼片中检出了具有炒香、烤香风味的低阀值杂环类吡嗪化合物（2-甲基吡嗪、2，3，5-三甲基吡嗪），是美拉德反应的主要产物之一，可以赋予产品更加丰富浓郁的气味[25]。
2.5 鱿鱼干的微观结构分析
热风干燥和微波干燥鱿鱼片的微观结构见图2。
图2 热风干燥和微波干燥鱿鱼片的微观结构
Fig.2 Microstructure of squid fillets dried by hot air and microwave
A.热风干燥；B.微波干燥。
由图2 可知，热风干燥鱿鱼片的结构致密，肌纤维呈条带状水平有序排列，几乎没有空隙或孔洞，这可能是由于随着水分的缓慢减少，肌纤维逐渐收缩聚合，进而导致了物料的形变、卷曲和硬化。微波干燥鱿鱼片结构疏松，呈均匀而不规则的蜂窝或海绵状，未见有序排列的纤维结构，亦未见明显的断裂或坍塌区域，这可能一方面归因于肌纤维蛋白的热转变，即从丝状纤维转变成了片状薄膜，另一方面归因于汽化的自由水在蒸汽压作用下形成了大量的水分子进出孔道，进而提高了物料的干燥速率和复水性。
2.6 鱿鱼干的感官品质
热风干燥和微波干燥鱿鱼片的描述检验雷达图见图3。
图3 热风干燥和微波干燥鱿鱼片的描述检验雷达图
Fig.3 Radar chart of descriptive test of squid fillets dried by hot air and microwave
由图3 可知，在差别检验中共有21 人正确选择，大于临界值（15 人、α=0.01），表明微波干燥鱿鱼片与热风干燥存在显著感官差异。在情感检验中共计37 人偏爱微波干燥鱿鱼片，大于最小判断数（30 人、α = 0.01），说明消费者更偏爱微波干燥鱿鱼片。在描述检验中，两种干燥鱿鱼片均表面致密，无裂缝或坍塌，质感干硬，形态收缩卷曲，这可能源于肌纤维蛋白的变性、交联或收缩，但相较于热风干燥，微波干燥鱿鱼片的收缩和卷曲程度更低；在硬度方面，热风干燥的热量由外向内传递，外部干燥强度大，水分汽化很快，内部水分难以及时迁移到物料表面，表面因含水率过低而收缩硬化结壳，因而具有更高的硬度[17]；在色泽方面，微波干燥鱿鱼片外围呈浅黄色，接近新鲜鱿鱼煮熟后的颜色，中间部分呈浅红褐色，而热风干燥鱿鱼片色泽暗沉无光泽，这与色度变化结果一致；在气味方面，微波干燥鱿鱼片的香气更佳，热风干燥的腥味和油脂味更重，这与挥发性化合物组成密切相关。
3 结论
隧道式微波干燥鱿鱼片的含水率随干燥时间延长逐渐降低，干燥速率随时间延长呈现先快速上升而后缓慢下降，干燥过程符合Page 模型。相较于热风干燥，隧道式微波干燥提高了鱿鱼片的色泽、复水比、挥发性化合物种类和感官品质，降低了水分含量、挥发性盐基氮值和过氧化值，改善了微观结构，可作为热风干燥的替代技术，具有较好的应用前景。
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