超聲波處理對海蜇水發(fā)過程脫鹽礬的影響

黃旭輝, 張龍濤, 黃 瑩, 曾紹校, 張 怡, 鄭寶東

(福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350002)

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超聲波處理對海蜇水發(fā)過程脫鹽礬的影響

黃旭輝, 張龍濤, 黃 瑩, 曾紹校, 張 怡, 鄭寶東

(福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350002)

將超聲波應(yīng)用到海蜇水發(fā)過程當(dāng)中，通過測定水發(fā)后海蜇的持水率、鹽含量、鋁含量等指標(biāo)，分析超聲波對海蜇水發(fā)過程脫鹽礬的影響.結(jié)果表明：超聲波頻率為28 kHz時(shí)，海蜇水發(fā)效果最佳；在一定范圍內(nèi)，海蜇持水率隨著超聲波功率的增大而增加，超聲后的海蜇明礬殘留量最低(僅為0.38%)，鹽含量最低(僅為0.75%)；頻率越低、功率越大所需超聲處理時(shí)間越短，相比傳統(tǒng)處理方法，超聲波輔助海蜇水發(fā)可以將加工時(shí)間從24 h減少到1-2 h，且鹽礬含量比傳統(tǒng)工藝低.研究結(jié)果顯示，超聲波可提高海蜇的水發(fā)效果，并降低鹽、明礬的殘留量.

超聲波; 海蜇; 水發(fā); 鹽含量; 明礬含量

海蜇，隸屬于缽水母綱根口水母目，為海生的腔腸動(dòng)物，是大型食用水母，廣泛分布于我國南北各近海，是我國重要的水產(chǎn)資源[1].海蜇生拌、熱炒食用皆宜，是深受歡迎的佳肴.然而鮮海蜇易腐敗變質(zhì)及發(fā)生自溶現(xiàn)象，同時(shí)水分含量較高，保存不當(dāng)易干縮、變質(zhì)，失去商品價(jià)值.因此，鮮海蜇在捕撈后一般立即采用鹽礬加工為鹽漬海蜇[2].鹽漬海蜇在食用前必須經(jīng)過漂洗除去大部分鹽礬，脫鹽礬是加工廠生產(chǎn)即食海蜇的必經(jīng)環(huán)節(jié).傳統(tǒng)工藝一般用清水浸泡鹽漬海蜇1-2 d，所需時(shí)間長，生產(chǎn)效率低[3].

此外，傳統(tǒng)工藝水發(fā)的海蜇鋁殘留量較大，市場上的海蜇平均鋁含量多達(dá)527.5 mg·kg-1[4]，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出GB 2760-2011[5]中規(guī)定水產(chǎn)品及其制品中的鋁殘留量應(yīng)≤100 mg·kg-1的要求.因此需降低即食海蜇等海蜇加工品中的殘留鋁含量，進(jìn)一步提高食用海蜇的安全性.葉湖等[6]采用弱酸對海蜇進(jìn)行浸泡脫鋁，發(fā)現(xiàn)用2.5%冰醋酸浸泡24 h能夠有效地減少海蜇中鋁的含量，但隨之海蜇的感官脆性也大大喪失.

近年來，超聲波在食品工業(yè)中的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸增大，涉及到食品加工的各個(gè)方面.相關(guān)研究表明，在鹽水腌制肉的過程中輔助超聲波處理，能夠提高腌制速率，功率越大鹽水滲透速率越大[7].Crcel et al[8]以豬肉為主材料研究超聲波對鹽水滲透影響的結(jié)果表明，超聲波能夠增加豬肉細(xì)胞膜的通透性和傳質(zhì)速度，有助于腌制品的脫鹽復(fù)水及肉制品的腌制.超聲波所能產(chǎn)生的聲效應(yīng)及其協(xié)同效應(yīng)，尤其在輔助浸泡液的滲透方面，都為其在海蜇加工方面的應(yīng)用提供了充分的可能性.因此，本試驗(yàn)在鹽漬海蜇脫鹽礬的過程中輔以超聲波處理，探討超聲波對鹽漬三礬海蜇水發(fā)過程脫鹽礬的影響，拓展了超聲波在食品加工中的應(yīng)用.

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 原材料 海蜇為鹽漬三礬海蜇，取自福州馬尾海產(chǎn)品批發(fā)市場.

1.1.2 試劑 試驗(yàn)用水為二次蒸餾水；硝酸銀、鉻酸鉀、高氯酸、EDTA、鋁標(biāo)準(zhǔn)貯備液、氨水、鹽酸、乙酸鈉、六次甲基四胺、二甲酚橙、鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液等均為分析純.

1.1.3 儀器與設(shè)備 儀器與設(shè)備有DHG-9053A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海精宏設(shè)備有限公司)、TGL-16C高速臺式離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠)、AL104型精密分析天平[梅特勒—托利多儀器(上海)有限公司]、L530型臺式低速離心機(jī)(湖南湘儀離心機(jī)儀器有限公司)、丹瑞HH-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋(江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司雙捷實(shí)驗(yàn)儀器廠)、HJ-3恒溫磁力攪拌器(常州國華電器有限公司)、SP800/4型掃頻式四頻反應(yīng)器(無錫泛博生物工程有限公司).

1.2 傳統(tǒng)腌制海蟄的泡發(fā)

常溫下海蜇用純凈水泡24 h，前6 h每小時(shí)換一次水，之后每6 h換一次水.

1.3 超聲波輔助腌制海蟄的泡發(fā)

1.3.1 不同頻率超聲波處理腌制海蟄 將腌制海蜇盛放于燒杯中用純凈水浸泡，常溫下分別以頻率為0、28、40、48 kHz，功率為200 W的超聲波進(jìn)行超聲處理，每10 min換一次水.

1.3.2 不同功率超聲波處理腌制海蟄 將腌制海蜇盛放于燒杯中用純凈水浸泡，常溫下分別以功率為0、40、60、80、100、200、300、400、500 W，頻率為28 kHz的超聲波進(jìn)行超聲處理，每10 min換一次水.

1.4 海蜇持水率的測定

將約1 g的海蜇置離心管中，于4 ℃、3000 r·min-1離心10 min，離心后海蜇重量占原重量的百分比計(jì)為持水率.

1.5 鹽、明礬含量的測定

海蜇中的鹽含量按GB/T 5009.44-2003的方法[9]測定；明礬含量按SC/T 3210-2001的方法[10]測定并最終換算成鋁含量.明礬、鋁含量的換算公式為：鋁含量=明礬含量÷17.57.

1.6 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel軟件、DPS軟件進(jìn)行分析，每組試驗(yàn)均重復(fù)5次，數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示.

2 結(jié)果與分析

2.1 超聲波處理對海蜇持水率的影響

從圖1-4可以看出，超聲波處理后海蜇的持水率明顯優(yōu)于傳統(tǒng)工藝浸泡24 h后的海蜇.由圖2、3可知，在一定時(shí)間范圍內(nèi)海蜇持水率隨著超聲處理時(shí)間的增加呈先增大后減小的趨勢，最后穩(wěn)定在一定的水平.從圖2可以看出，不同頻率超聲波下水發(fā)后的海蜇持水率不同，28 kHz處理明顯優(yōu)于40、45 kHz處理，28 kHz超聲波下持水率的增加速度最快.從圖3可以看出，持水率隨著超聲波功率的增大而增加.采用回歸分析方法對圖3中的持水率進(jìn)行回歸分析，驗(yàn)證了上述的變化趨勢(圖4).其中，28 kHz、500 W、30 min處理的持水率最大.持水率指的是產(chǎn)品肌肉組織對不易流動(dòng)水的持有能力，而影響持水率的主要原因是組織中蛋白質(zhì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對水分的束縛作用[11].Chang et al[12]研究了超聲波對牛肉膠原蛋白影響的結(jié)果表明，超聲波對膠原蛋白組織結(jié)構(gòu)具有改性作用.因此，超聲波對海蜇持水率的影響可能是由于超聲波的空化效應(yīng)對水發(fā)過程中的海蜇蛋白質(zhì)進(jìn)行改性作用，導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而形成有序的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而有利于提高海蜇對水的持有率.

圖1 傳統(tǒng)方法水發(fā)過程中海蜇持水率的變化

圖3 超聲波功率對海蜇持水率的影響

2.2 超聲波處理對海蜇脫鹽的影響

圖5 傳統(tǒng)水發(fā)過程中海蜇鹽含量的變化Fig.5 Salt content of jellyfish in traditional rehydration process

腌制后的海蜇,鹽主要以氯化鈉的形式存在于海蜇的組織液和細(xì)胞液之中，咸度十分高，因此食用前均需進(jìn)行脫鹽處理.從圖5-7可以看出，超聲波處理90 min的海蜇鹽含量明顯低于傳統(tǒng)工藝水發(fā)24 h后的海蜇，水發(fā)效果更顯著.從圖6、7可以看出，超聲波水發(fā)海蜇的過程中，海蜇鹽含量先迅速下降而后趨于穩(wěn)定，此時(shí)的鹽含量最低，僅為0.75%，相比傳統(tǒng)工藝水發(fā)后的鹽含量(1.8%)，超聲波處理更有利于海蜇脫鹽.由圖6可知，28 kHz處理脫鹽速度最快，這可能是因?yàn)榈皖l率的超聲波所產(chǎn)生的空化效應(yīng)強(qiáng)度更強(qiáng)，對海蜇膠原蛋白結(jié)構(gòu)的影響更顯著，使之形成更多的孔洞，有利于鹽分的溶出和水分的吸收；同時(shí)，低頻率的超聲波對海蜇組織細(xì)胞膜的短暫性刺破形成物質(zhì)通道更迅速，增加細(xì)胞膜的通透性，從而有利于鹽分的析出，此結(jié)果與Crcel et al[8]采用超聲波鹽漬豬肉的結(jié)論相似.一定范圍內(nèi)的功率越高，脫鹽速度越快.Jayasooriya et al[13]總結(jié)了高功率超聲波處理對肉制品的影響，通過相互驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)功率的大小直接影響超聲波的聲強(qiáng).因此，超聲波功率越大對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的改造越明顯，組織細(xì)胞膜的通透性越大，越有利于鹽分的溶出.

圖6 超聲波頻率對海蜇脫鹽的影響

2.3 超聲波處理對海蜇鋁含量的影響

圖8 傳統(tǒng)水發(fā)過程中海蜇明礬含量的變化Fig.8 Alum content of jellyfish in traditional rehydration process

從圖8-10可以看出，超聲波處理90 min的海蜇明礬含量明顯低于傳統(tǒng)工藝水發(fā)24 h后的海蜇.從圖9、10可以看出，超聲波對海蜇的處理過程中，明礬含量開始時(shí)迅速下降而后下降速度減緩，到一定程度后趨于平緩，與鹽分溶出的規(guī)律相似，其中以頻率為28 kHz處理的下降速度最快.一定范圍內(nèi)，明礬含量的下降速度隨著超聲波功率的升高而增大.超聲波處理后的明礬含量最低，為0.38%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的明礬含量(1.2%-2.2%)[6]，換算成鋁含量為220 mg·kg-1.聯(lián)合國糧食與農(nóng)業(yè)組織和世界衛(wèi)生組織食品添加劑專家委員會暫定的鋁每周可耐受攝入量為1.263 mg·kg-1[4]，以體重為60 kg的正常人計(jì)算，每周可食用超聲波處理后的海蜇344 g.相比傳統(tǒng)工藝水發(fā)24 h后的鋁殘留量(527.5 mg·kg-1)，用超聲波處理20-30 min的鋁殘留量便已達(dá)到該數(shù)量級，處理?xiàng)l件為28 kHz、500 W、90 min的鋁含量達(dá)到最低.因此，超聲波的空化效應(yīng)能夠增加海蜇組織細(xì)胞膜的通透性和傳質(zhì)速率，更有利于海蜇中鋁的溶出，但仍有鋁殘留，這可能與金屬離子易與多肽形成穩(wěn)定螯合物的性質(zhì)有關(guān).Luo et al[14]對牡蠣多肽螯合鋅進(jìn)行研究的結(jié)果表明，牡蠣中的一些多肽能夠與鋅形成穩(wěn)定的螯合物.因此推測海蜇中的部分鋁可能與多糖或多肽形成穩(wěn)定的螯合物，積聚于海蜇組織細(xì)胞中，導(dǎo)致鋁不易溶出.

圖9 超聲波頻率對海蜇明礬含量的影響

3 結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，超聲波頻率為28 kHz時(shí)海蜇的水發(fā)效果最佳，其持水率最高且鹽、明礬的溶出速率最大，殘存率也最低.在一定范圍內(nèi)，隨著超聲波功率的增加海蜇持水率、鹽、明礬的溶出速率增加且所需要的超聲處理時(shí)間越短.

超聲后的海蜇明礬含量最低，僅為0.38%，換算成鋁含量為220 mg·kg-1，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的明礬含量(1.2%-2.2%)[6]；同時(shí)鹽含量僅為0.7%，比傳統(tǒng)工藝處理的海蜇低.因此，在一定超聲波條件范圍內(nèi)，可提高海蜇的水發(fā)效果和食用品質(zhì)，為超聲波在海蜇深加工中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù).

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(責(zé)任編輯:施曉棠)

Effect of ultrasonic on desalination and dealumination in jellyfish rehydration

HUANG Xu-hui, ZHANG Long-tao, HUANG Ying, ZENG Shao-xiao, ZHANG Yi, ZHENG Bao-dong

(College of Food Science, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou, Fujian 350002, China)

Rehydration is a necessary process to eat salt-alum jellyfish. Ultrasonic wave was used to rehydrate jellyfish. Water-holding capacity, salt content, alum content of jellyfish subjected to ultrasonic-assisted rehydration were assessed. The results showed that ultrasonic at 28 kHz had the best impact on the jellyfish rehydration. Within a certain range, the water-holding capacity of jellyfish increased as the ultrasonic power increased. The alums content after ultrasonic treatment was only 0.38%. And the salt content after ultrasonic treatment was only 0.75%. The lower frequency or the greater power applied， the shorter time needed. Compared with traditional method, the time was reduced from 24 h to 1-2 h with lower aluminum and salt content. This study shows that ultrasonic wave, can improve the jellyfish′s rehydration and reduce aluminum and salt content, which would provide technical support for commercial application of ultrasonic wave treatment in jellyfish deep processing products.

ultrasound; jellyfish; rehydration; salt content; alums content

2014-07-16

2014-09-16

福建農(nóng)林大學(xué)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)支持計(jì)劃項(xiàng)目(cxtd12009)；福建省高等學(xué)?？萍紕?chuàng)新團(tuán)隊(duì)支持計(jì)劃項(xiàng)目(閩教科[2012]03號).

黃旭輝(1990-)，男，碩士.研究方向：水產(chǎn)品加工及貯藏工程.Email:xuhuisos@126.com.通訊作者鄭寶東(1967-)，男，教授，博士.研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工.Email:zbdfst@163.com.

TS254.4

A

1671-5470(2015)04-0419-05

10.13323/j.cnki.j.fafu(nat.sci.).2015.04.015