卡拉膠寡糖對(duì)冷凍南美白對(duì)蝦的抗凍保水作用

吳海瀟，張 賓,*，史周榮，房傳棟，鄒俊杰，李海波

（1.浙江海洋大學(xué)食品與醫(yī)藥學(xué)院，浙江 舟山 316022；2.浙江國(guó)際海運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 舟山 316022）

卡拉膠寡糖對(duì)冷凍南美白對(duì)蝦的抗凍保水作用

吳海瀟1，張 賓1,*，史周榮1，房傳棟1，鄒俊杰1，李海波2

（1.浙江海洋大學(xué)食品與醫(yī)藥學(xué)院，浙江 舟山 316022；2.浙江國(guó)際海運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 舟山 316022）

目的：研發(fā)冷凍南美白對(duì)蝦蝦仁的抗凍保水劑并探索其應(yīng)用效果。方法：以冷凍蝦仁解凍損失率、明度、pH值、肌原纖維蛋白含量、Ca2+-ATPase活性、彈性和咀嚼性為評(píng)價(jià)指標(biāo)，以焦磷酸鈉為陽(yáng)性對(duì)照，研究卡拉膠寡糖對(duì)冷凍蝦仁的抗凍保水效果及微觀組織結(jié)構(gòu)的影響情況。結(jié)果：卡拉膠寡糖和焦磷酸鈉浸泡處理能有效抑制冷凍蝦仁解凍損失率的增加，減少肌原纖維蛋白含量和Ca2+-ATPase活性的下降，對(duì)蝦仁pH值、明度和質(zhì)構(gòu)特性的保護(hù)效果顯著，且3 g/100 mL處理組的保護(hù)效果整體高于1 g/100 mL處理組；同時(shí)，3 g/100 mL卡拉膠寡糖處理對(duì)蝦仁肌原纖維蛋白的保護(hù)效果顯著高于3 g/100 mL焦磷酸鈉處理（P＜0.05）；微觀結(jié)構(gòu)觀察發(fā)現(xiàn)，凍藏6 周后，3 g/100 mL卡拉膠寡糖處理組蝦仁肌纖維排列緊密，完整性較好，與新鮮冷凍蝦仁組織結(jié)構(gòu)較為相近。結(jié)論：3 g/100 mL卡拉膠寡糖浸泡處理有利于冷凍蝦仁品質(zhì)的保持。研究結(jié)果可為開(kāi)發(fā)一種低甜味、低熱量的蝦仁抗凍劑提供參考。

南美白對(duì)蝦；抗凍；保水；焦磷酸鈉；卡拉膠寡糖

南美白對(duì)蝦（Litopenaeus vannamei），學(xué)名凡納濱對(duì)蝦，是世界對(duì)蝦養(yǎng)殖中產(chǎn)量較高的三大優(yōu)良蝦種之一，同時(shí)也是目前養(yǎng)殖對(duì)蝦中單產(chǎn)量最高的蝦種。南美白對(duì)蝦肉質(zhì)細(xì)嫩、鮮美，營(yíng)養(yǎng)豐富，但其水分含量較高，在酶和微生物的作用下易發(fā)生劣變。冷凍保藏可最大限度地保持南美白對(duì)蝦的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，但凍藏過(guò)程中產(chǎn)生的冰晶，易使肌肉細(xì)胞受損、蛋白質(zhì)變性，增加解凍時(shí)的汁液損失，導(dǎo)致其風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值下降[1]。

抗凍劑的添加可有效抑制冷凍水產(chǎn)品中冰晶的生長(zhǎng)、減少蛋白質(zhì)的冷凍變性、降低凍藏對(duì)肌肉品質(zhì)造成的影響[2]。糖類(lèi)物質(zhì)作為抗凍劑被廣泛應(yīng)用于冷凍水產(chǎn)品中，其作用機(jī)理是糖類(lèi)可改變包埋在蛋白質(zhì)分子中結(jié)合水的狀態(tài)，取代蛋白質(zhì)分子表面的結(jié)合水并與之結(jié)合，從而達(dá)到抑制蛋白質(zhì)變性的效果[3]。水產(chǎn)品加工業(yè)中，常以山梨醇和蔗糖的混合物為抗凍劑，以抑制水產(chǎn)品蛋白質(zhì)的冷凍變性，但其甜味和熱量相對(duì)較高，在一定程度上影響了產(chǎn)品的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[4]。目前，低甜味、低熱量的新型抗凍劑開(kāi)發(fā)已成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)，如海藻糖、乳糖醇及低聚木糖等的應(yīng)用已見(jiàn)報(bào)道[5-7]。

卡拉膠（carrageenan），是從紅藻中提取的一種天然硫酸多糖類(lèi)化合物，由1,3-β-D-吡喃半乳糖和1,4-β-D-吡喃半乳糖作為基本骨架交替連接而成，其具有優(yōu)良的成膜性、凝膠性及增稠性，已被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥及化工等各個(gè)領(lǐng)域[8]?？ɡz具有有較強(qiáng)的保水性，能與蛋白質(zhì)聚集形成蛋白質(zhì)膠束，以減少肉制品蒸煮損失，從而提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性，增加出品率[9]。于建行等[10]研究發(fā)現(xiàn)卡拉膠能有效減少PSE（發(fā)白、松軟、易析水，pale，soft，exudative）兔肉糜的蒸煮損失。汪星星等[11]發(fā)現(xiàn)卡拉膠作為抗凍劑，添加到面團(tuán)中能有效減緩冰晶對(duì)面筋蛋白的破壞作用?？ɡz寡糖是卡拉膠的降解產(chǎn)物，其分子質(zhì)量較小、溶解性好、穩(wěn)定性和安全性有所改善，同時(shí)具有甜度低、熱量小等特點(diǎn)，在生物醫(yī)藥領(lǐng)域已表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景[12-13]。Yamada等[14]研究發(fā)現(xiàn)，降解和硫酸酯化后得到的卡拉膠寡糖抗艾滋病病毒活性顯著增強(qiáng)。此外，卡拉膠寡糖在抗氧化、防輻射及抗腫瘤等方面也具有重要的生理活性[15-17]。目前，將卡拉膠寡糖作為抗凍保水劑應(yīng)用于冷凍水產(chǎn)品的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。

本實(shí)驗(yàn)以冷凍南美白對(duì)蝦蝦仁為研究對(duì)象，評(píng)價(jià)卡拉膠寡糖對(duì)冷凍蝦仁的抗凍保水效果及影響機(jī)制，以期減少冷凍南美白對(duì)蝦的汁液損失，保障產(chǎn)品品質(zhì)，從而為冷凍水產(chǎn)品新型抗凍保水劑的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鮮活南美白對(duì)蝦（體長(zhǎng)9～10 cm），購(gòu)自浙江舟山老碶菜場(chǎng)，置于保溫箱內(nèi)，30 min內(nèi)運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室?？ɡz寡糖（分子質(zhì)量小于3 000 D，食品級(jí)）、焦磷酸鈉（含量大于99%，食品級(jí)） 青島博智匯力生物科技有限公司；其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

MDF-U53V型超低溫冰箱 日本Sanyo公司；CR-10型便攜式色差儀 日本柯尼卡美能達(dá)公司；TMS-Pro物性測(cè)試儀 美國(guó)FTC公司；751UVGD型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海第三分析儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 實(shí)驗(yàn)處理與分組

1.3.1.1 處理過(guò)程

在0～4 ℃條件下，將南美白對(duì)蝦進(jìn)行清洗，去頭、尾及殼，選取大小均一的完整蝦仁個(gè)體，瀝干并用紗布拭干水分，在4 ℃溶液中浸泡2 h，每隔20 min攪拌1 次，再次瀝干并用紗布拭干水分，稱(chēng)質(zhì)量記為m1（精確至0.001 g，下同）。將蝦仁于-18 ℃條件下進(jìn)行凍藏保存，每隔7 d取樣1次。取樣蝦仁在室溫條件下解凍2 h，紗布拭干水分，稱(chēng)質(zhì)量記為m2。按下式計(jì)算蝦仁解凍損失率。

1.3.1.2 實(shí)驗(yàn)分組

1組：蒸餾水浸泡組（空白對(duì)照）；2組：1.0 g/100 mL和3.0 g/100 mL卡拉膠寡糖溶液浸泡組；3組：1.0 g/100 mL和3.0 g/100 mL焦磷酸鈉溶液浸泡組（陽(yáng)性對(duì)照）。前期實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，卡拉膠溶液處理對(duì)冷凍蝦仁未起到顯著的抗凍保水作用，因此本實(shí)驗(yàn)中未設(shè)置卡拉膠對(duì)照處理組。

1.3.2 色差值測(cè)定

以蝦仁第2腹節(jié)為測(cè)試點(diǎn)，用CR-10型色差儀測(cè)定蝦仁的L*（明度）值。每個(gè)處理組測(cè)定5 個(gè)樣品，取平均值來(lái)反應(yīng)樣品的色差值。

1.3.3 質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定

采用TMS-PRO物性分析儀，測(cè)定蝦體背部第2節(jié)肌肉質(zhì)構(gòu)特性分析（texture profile analysis，TPA）。測(cè)定參數(shù)：P/0.5柱形探頭，測(cè)試速率1.0 mm/s，樣品壓縮形變量30%。每個(gè)處理組測(cè)定5 個(gè)樣品，取平均值來(lái)反映樣品的質(zhì)構(gòu)特性。

1.3.4 pH值測(cè)定

[18]，稱(chēng)取蝦仁樣品5.0 g于燒杯中，加入45 mL的蒸餾水，高速均質(zhì)1 min后，靜置30 min，過(guò)濾，PHS-25型酸度計(jì)測(cè)定濾液pH值。

1.3.5 肌原纖維蛋白含量測(cè)定

參考文獻(xiàn)[19]，稱(chēng)取蝦仁樣品5.0 g，切碎后加入10 倍量的Tris-順丁烯二酸緩沖液（20 mmol/L，pH 7.0，含0.05 mol/L KCl），20 000 r/min均質(zhì)1 min，然后10 000 r/min低溫（4 ℃）離心15 min。沉淀加入10 倍量Tris-順丁烯二酸緩沖液（20 mmol/L，pH 7.0，含0.6 mol/L KCl），勻漿1 min后4 ℃條件下提取l h，然后9 000 r/min低溫（4 ℃）離心10 min，上清液即為肌原纖維蛋白溶液。雙縮脲法測(cè)定其蛋白質(zhì)含量。

1.3.6 肌原纖維蛋白Ca2+-ATPase 活性測(cè)定

Ca2+-ATPase 活性采用南京建成生物工程研究所提供的測(cè)試盒進(jìn)行測(cè)定。

1.3.7 蘇木精-伊紅染色分析

參考文獻(xiàn)[20]，以新鮮蝦仁（0 周），凍藏6 周后的蒸餾水組、3.0 g/100 mL卡拉膠寡糖組、3.0 g/100 mL焦磷酸鈉組蝦仁為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，固定蝦仁背部第2節(jié)肌肉，蘇木精-伊紅（hematoxylin-eosin，HE）染色后觀察其肌肉組織微觀結(jié)構(gòu)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

首先，我國(guó)著作權(quán)法明確規(guī)定了不受著作權(quán)法保護(hù)的對(duì)象包括：思想、操作方法、技術(shù)方案和實(shí)用功能、事實(shí)及對(duì)事實(shí)無(wú)獨(dú)創(chuàng)性的匯編、官方文件和正式譯文等。? 王遷著：《著作權(quán)法》，中國(guó)人民大學(xué)出版社2015年版，第39-74頁(yè)。因此，只要未經(jīng)許可演繹成果不屬于上述情形即可。

采用Origin 8.1、SPSS 13.0軟件進(jìn)行作圖及數(shù)據(jù)分析，結(jié)果表示為s（采用SNK法分析測(cè)驗(yàn)顯著性水平，P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同抗凍劑處理對(duì)冷凍蝦仁解凍損失率的影響

圖1 不同浸泡處理對(duì)冷凍蝦仁解凍損失率的影響Fig. 1 Effects of different soaking treatments on the thawing loss of frozen shrimps

由圖1可知，在0～1 周凍藏期內(nèi)，不同處理組冷凍蝦仁解凍損失率變化顯著（P＜0.05）；隨凍藏時(shí)間的延長(zhǎng)（3～6 周），解凍損失率呈上升趨勢(shì)，但變化幅度不大。凍藏6 周后，蒸餾水處理組蝦仁的汁液流失程度最大，解凍損失率達(dá)12.8%。而卡拉膠寡糖和焦磷酸鈉浸泡處理，顯著降低了冷凍蝦仁的解凍損失率（P＜0.05），且3.0 g/100 mL高質(zhì)量濃度浸泡處理組效果均優(yōu)于1 g/100 mL低質(zhì)量濃度處理組；凍藏6 周后，卡拉膠寡糖和焦磷酸鈉處理組蝦仁的解凍損失率僅為7.6%～9.1%和4.4%～9.9%。研究表明，糖類(lèi)提高冷凍蝦仁保水性的作用機(jī)理，可能為糖類(lèi)的游離羥基可加強(qiáng)自由水轉(zhuǎn)化為束縛水的能力，降低“共晶點(diǎn)”溫度，減少冰晶體的形成量，形成一個(gè)不完全凍結(jié)區(qū)域，減緩蛋白質(zhì)分子間的互相聚集，進(jìn)而防止了肌肉蛋白質(zhì)的凝聚變性[21]。

2.2 不同抗凍劑處理對(duì)冷凍蝦仁pH值的影響

圖2 不同浸泡處理對(duì)冷凍蝦仁pH值的影響Fig. 2 Effects of different soaking treatments on the pH of frozen shrimps

由圖2可知，新鮮蝦仁肌肉pH值為6.90。凍藏0～1 周，1 g/100 mL和3 g/100 mL焦磷酸鈉處理蝦仁肌肉pH值出現(xiàn)一定程度的上升（pH 0.12～0.19），其原因可能是由于焦磷酸鈉溶液呈堿性，致使浸泡后蝦仁肌肉pH值略有增加[22]。凍藏3～6 周，各處理組蝦仁pH值呈明顯上升趨勢(shì)，可能是由于凍藏蝦仁蛋白質(zhì)及脂類(lèi)發(fā)生氧化作用而生成產(chǎn)物所致；此外，部分嗜冷微生物的代謝作用，也致使少部分蛋白質(zhì)及氨基酸發(fā)生降解產(chǎn)生少量堿性物質(zhì)[23-24]。凍藏6 周后，蒸餾水處理組蝦仁肌肉pH值達(dá)7.52，顯著高于其他各處理組（P＜0.05），并接近Shamshad等[23]提出的可接受臨界值。

2.3 不同抗凍劑處理對(duì)冷凍蝦仁L*值的影響

*值的影響Fig. 3 Effects of different soaking treatments on the L* value of frozen shrimps圖3 不同浸泡處理對(duì)冷凍蝦仁L

色澤是評(píng)價(jià)蝦仁物理品質(zhì)的重要指標(biāo)，也是影響消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)力的重要因素。本實(shí)驗(yàn)中，解凍后的南美白對(duì)蝦蝦仁發(fā)白、略紅，彩色色差較一致，所以選擇L*值作為蝦仁色澤的評(píng)價(jià)指標(biāo)[25]。由圖3可知，新鮮蝦仁L*值為44.3；凍藏6 周后，各處理組L*值從小到大依次為3 g/100 mL卡拉膠寡糖（45.92）、1 g/100 mL卡拉膠寡糖（46.94）、3 g/100 mL焦磷酸鈉（47.51）、1 g/100 mL焦磷酸鈉（47.94）和蒸餾水（48.81）。蝦仁L*值升高主要是因?yàn)槔鋬鲞^(guò)程中形成的冰晶改變了肌肉的持水性，導(dǎo)致解凍后蝦仁表面的游離水增多，從而提高了對(duì)光的反射效果[26]。在各浸泡處理組中，3 g/100 mL卡拉膠寡糖處理蝦仁的L*值增加幅度最小，說(shuō)明該處理組蝦仁肌肉組織內(nèi)的冰晶損傷較小，即3 g/100 mL卡拉膠寡糖能有效減少凍藏過(guò)程中冰晶對(duì)細(xì)胞膜的機(jī)械損傷作用。

圖4 不同浸泡處理對(duì)冷凍蝦仁彈性（A）、咀嚼性（B）的影響Fig. 4 Effects of different soaking treatments on the springiness (A) and chewiness (B) of frozen shrimps

由圖4可知，隨凍藏時(shí)間的延長(zhǎng)，不同處理組蝦仁的彈性和咀嚼性均呈顯著下降趨勢(shì)（P＜0.05）。凍藏6 周后，卡拉膠寡糖和焦磷酸鈉處理組蝦仁的彈性均顯著優(yōu)于蒸餾水處理組（P＜0.05），其中3 g/100 mL卡拉膠寡糖和3 g/100 mL焦磷酸鈉處理組蝦仁，彈性值分別為1.36 mm和1.34 mm，二者無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。另外，隨著凍藏時(shí)間的延長(zhǎng)，蝦仁肌肉的組織結(jié)構(gòu)被破壞，也導(dǎo)致咀嚼性不斷下降；凍藏6 周后，卡拉膠寡糖和焦磷酸鈉浸泡處理的蝦仁咀嚼性均優(yōu)于蒸餾水處理組（7.21 mJ），其中以3 g/100 mL卡拉膠寡糖（8.43 mJ）和3 g/100 mL焦磷酸鈉（8.14 mJ）處理效果最佳。研究發(fā)現(xiàn)，蝦仁貯藏過(guò)程中品質(zhì)的劣變與蛋白質(zhì)降解所引起的空間結(jié)構(gòu)破壞有關(guān)[27]。本實(shí)驗(yàn)中，卡拉膠寡糖及焦磷酸鈉的添加在一定程度上延緩了肌肉蛋白質(zhì)的冷凍變性，進(jìn)而減小了質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的下降程度。

2.5 不同抗凍劑處理對(duì)冷凍蝦仁肌原纖維蛋白含量的影響

從圖5可以看出，新鮮蝦仁肌原纖維蛋白含量為129.78 mg/g；隨凍藏時(shí)間的延長(zhǎng)，不同處理組蝦仁的肌原纖維蛋白含量均呈顯著下降趨勢(shì)（P＜0.05）。凍藏6 周后，蒸餾水處理組肌原纖維蛋白含量為98.21 mg/g，顯著低于其他處理組（P＜0.05）；1 g/100 mL卡拉膠寡糖和1 g/100 mL焦磷酸鈉處理組蝦仁肌原纖維含量分別為104.03 mg/g和104.86 mg/g，二者無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。3 g/100 mL卡拉膠寡糖和3 g/100 mL焦磷酸鈉處理對(duì)肌原纖維蛋白含量的保持作用顯著（P＜0.05）；凍藏6 周后，蝦仁肌原纖維蛋白含量分別為111.32 mg/g和107.97 mg/g。研究表明，凍藏過(guò)程中肌原纖維蛋白含量下降主要是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)的部分結(jié)合水形成冰晶，使肌動(dòng)球蛋白分子間形成非共價(jià)鍵，進(jìn)而形成超大分子的不溶解凝集體所致[28]。本實(shí)驗(yàn)中，卡拉膠寡糖對(duì)肌原纖維蛋白質(zhì)的保護(hù)效果較好，可能是因?yàn)榭ɡz寡糖抑制了蝦仁肌肉內(nèi)冰晶的破壞，防止了肌球蛋白重鏈的冷凍變性，從而達(dá)到保護(hù)肌肉蛋白質(zhì)構(gòu)象穩(wěn)定性的效果。

圖5 不同浸泡處理對(duì)蝦仁肌原纖維蛋白含量的影響Fig. 5 Effects of different soaking treatments on the content of myof i brillar proteins in frozen shrimps

2.6 不同抗凍劑處理對(duì)冷凍蝦仁肌原纖維蛋白Ca2+-ATPase活性的影響

圖6 不同浸泡處理對(duì)蝦仁肌原纖維蛋白Ca2+-ATPase活力的影響Fig. 6 Effects of different soaking treatments on the Ca2+-ATPase activity of frozen shrimps

由圖6可看出，新鮮南美白對(duì)蝦蝦仁Ca2+-ATPase活力為0.171 U/mg。隨凍藏時(shí)間的延長(zhǎng)，不同抗凍劑處理組蝦仁的Ca2+-ATPase活性均呈下降趨勢(shì)。蒸餾水處理組Ca2+-ATPase活性下降顯著（P＜0.05），凍藏6 周后，Ca2+-ATPase活力為0.102 U/mg，下降約40%。3 g/100 mL卡拉膠寡糖和3 g/100 mL焦磷酸鈉處理，對(duì)冷凍蝦仁肌肉Ca2+-ATPase活性的保護(hù)效果相對(duì)較好；凍藏6 周后，Ca2+-ATPase活力分別為0.134 U/mg和0.130 U/mg，顯著高于同樣抗凍劑低質(zhì)量濃度處理組（P＜0.05）。研究發(fā)現(xiàn)，凍藏過(guò)程中形成的冰晶及體系離子強(qiáng)度的增強(qiáng)，均會(huì)改變肌球蛋白的頭部結(jié)構(gòu)，致使其Ca2+-ATPase活性下降[29]。由此可見(jiàn)，卡拉膠寡糖及焦磷酸鈉處理能延緩蝦肉肌原纖維蛋白的冷凍變性及降低Ca2+-ATPase活性的下降程度。

2.7 不同抗凍劑處理對(duì)冷凍蝦仁微觀結(jié)構(gòu)的影響

圖7 蝦仁肌肉（縱切）HE染色結(jié)果Fig. 7 HE staining of shrimp muscle (longitudinal cross sections)

圖8 蝦仁肌肉（橫切）HE染色結(jié)果Fig. 8 HE staining of shrimp muscle (transverse cross sections)

不同抗凍劑浸泡處理對(duì)冷凍蝦仁肌肉組織微觀結(jié)構(gòu)的影響，見(jiàn)圖7和8。新鮮蝦仁（圖7A和8A）內(nèi)部結(jié)締組織排列均一整齊，彼此間結(jié)合較緊密，存在少量空隙。凍藏6 周后，蒸餾水處理組（圖7D和8D），冷凍蝦仁組織結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的變化，其肌肉纖維結(jié)構(gòu)變得松散，肌束間的間隙變大，橫切面出現(xiàn)大小不一的孔洞，這可能是由于凍藏過(guò)程中冰晶破壞了肌肉組織細(xì)胞，加劇了凍結(jié)過(guò)程中蛋白質(zhì)的變性，致使肌束間、肌束內(nèi)部的孔間距增大[30]。3 g/100 mL焦磷酸鈉處理組（圖7C和8C），冷凍蝦仁肌束收縮顯著，肌束間產(chǎn)生了較多空隙，但其肌肉纖維排列仍較緊密，孔洞直徑較蒸餾水處理組小。3 g/100 mL卡拉膠寡糖處理組（圖7B和8B），冷凍蝦仁肌纖維排列仍較緊密，完整性較好，無(wú)明顯扭曲、擠壓現(xiàn)象，與新鮮蝦仁的組織結(jié)構(gòu)較為相近。這可能是由于卡拉膠寡糖與蛋白質(zhì)相結(jié)合，提高了肌肉蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性，抑制了蛋白質(zhì)的降解變性。以上結(jié)果表明，卡拉膠寡糖對(duì)冷凍蝦仁微觀組織結(jié)構(gòu)具有顯著保護(hù)作用，這也與肌原纖維蛋白含量和Ca2+-ATPase活性研究結(jié)果相一致。

3 結(jié) 論

在凍藏過(guò)程中，卡拉膠寡糖浸泡處理能有效降低冷凍蝦仁的解凍汁液損失，且在保持蝦仁質(zhì)構(gòu)及色澤，延緩肌原纖維蛋白含量下降和保護(hù)Ca2+-ATPase活性等方面均具有較好的效果。此外，卡拉膠寡糖處理對(duì)冷凍蝦仁微觀結(jié)構(gòu)的保持作用也較好，同時(shí)以較高質(zhì)量濃度的卡拉膠寡糖處理效果最佳。因此，卡拉膠寡糖可作為一種優(yōu)良的抗凍保水劑應(yīng)用于冷凍水產(chǎn)品中，為水產(chǎn)品低甜味、低熱量抗凍劑的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用提供參考。

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Cryoprotective Effects of Carrageenan Oligosaccharides on Pacif i c White Shrimp (Litopenaeus vannamei) during Frozen Storage

WU Haixiao1, ZHANG Bin1,*, SHI Zhourong1, FANG Chuandong1, ZOU Junjie1, LI Haibo2
(1. College of Food and Medicine, Zhejiang Ocean University, Zhoushan 316022, China; 2. Zhejiang International Maritime College, Zhoushan 316022, China)

Objective: To evaluate the cryoprotective effects of carrageenan oligosaccharides on peeled shrimp (Litopenaeus vannamei). Methods: The thawing loss, color, texture, myof i brillar protein content, Ca2+-ATPase activity, and microscopic structure of shrimp muscle were investigated during frozen storage with sodium pyrophosphate as a positive control. Results: Both sodium pyrophosphate and carrageenan oligosaccharide treatments signif i cantly decreased the thawing loss, inhibited the degradation of myof i brillar proteins and Ca2+-ATPase activity, and maintained the pH and textural and color properties of shrimp muscle, when compared with the control during frozen storage. In addition, each treatment at a concentration of 3 g/100 mL showed better cryoprotective effect on shrimp muscle than at 1 g/100 mL. Importantly, carrageenan oligosaccharides were significantly more effective than sodium pyrophosphate (P ＜ 0.05) at the same concentration of 3 g/100 mL. The microstructural analysis revealed that the texture of shrimps treated with 3 g/100 mL carrageenan oligosaccharide after six weeks of frozen storage was compact and showed good integrity, which was not significantly different from that of fresh shrimps after frozen storage. Conclusion: Carrageenan oligosaccharide treatment at 3 g/100 mL is more benef i cial for maintaining the quality of white shrimp during frozen storage. This study can lay the foundation for developing a low-sweetness and low-calorie cryoprotective additive for frozen shrimp.

Litopenaeus vannamei; cryoprotective; water retention; sodium pyrophosphate; carrageenan oligosaccharides

10.7506/spkx1002-6630-201707041

TS254.4

A

1002-6630（2017）07-0260-06

吳海瀟, 張賓, 史周榮, 等. 卡拉膠寡糖對(duì)冷凍南美白對(duì)蝦的抗凍保水作用[J]. 食品科學(xué), 2017, 38(7): 260-265.

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201707041. http://www.spkx.net.cn

WU Haixiao, ZHANG Bin, SHI Zhourong, et al. Cryoprotective effects of carrageenan oligosaccharides on pacif i c white shrimp (Litopenaeus vannamei) during frozen storage[J]. Food Science, 2017, 38(7): 260-265. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201707041. http://www.spkx.net.cn

2016-06-22

中國(guó)博士后科學(xué)基金項(xiàng)目（2016M590663）；浙江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（Y15C200052）；浙江省公益項(xiàng)目（2016C32080；2016C32081）

吳海瀟（1993—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)樗a(chǎn)品加工及貯藏。E-mail：1443813242@qq.com

*通信作者：張賓（1981—），男，副教授，博士，研究方向?yàn)樗a(chǎn)品加工及貯藏。E-mail：zhangbin_ouc@163.com