冷藏即食蝦仁保藏期間品質(zhì)變化

遲坤蕊,姜竹茂,華 霄,*,楊瑞金,丁 萍,趙 偉,張文斌

(1.食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇無(wú)錫 214122;2.煙臺(tái)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,山東煙臺(tái) 264005;3.江南大學(xué)食品學(xué)院,江蘇無(wú)錫 214122)

南美白對(duì)蝦(Penaeus vannmei)是世界養(yǎng)殖蝦類(lèi)產(chǎn)量最高的對(duì)蝦品種之一[1-3],2016年我國(guó)南美白對(duì)蝦的淡水養(yǎng)殖量已達(dá)到70萬(wàn)噸。南美白對(duì)蝦水分含量約為70%,蛋白質(zhì)占干基的90%[4],因此在捕撈、加工及保藏過(guò)程中很容易腐敗變質(zhì)[5]。我國(guó)傳統(tǒng)對(duì)蝦加工以帶殼蝦干制品和冷凍蝦仁為主,干制蝦水分含量低、不易變質(zhì)但質(zhì)地堅(jiān)硬、口感差,冷凍蝦仁質(zhì)構(gòu)、風(fēng)味和新鮮度差于鮮蝦[6]。對(duì)蝦調(diào)理食品是將對(duì)蝦經(jīng)簡(jiǎn)單加工后進(jìn)行保藏,經(jīng)簡(jiǎn)單熱處理即可食用或開(kāi)袋即食,能滿足快速消費(fèi)需要。對(duì)蝦調(diào)理食品水分含量較高,蝦肉質(zhì)地細(xì)膩柔軟、風(fēng)味接近鮮蝦,但高水分含量和高水分活度有利于對(duì)蝦中內(nèi)源酶作用和微生物繁殖,因此如何在保持高水分的同時(shí)控制內(nèi)源酶活力和微生物生長(zhǎng)是開(kāi)發(fā)高水分對(duì)蝦調(diào)理食品的關(guān)鍵問(wèn)題。

本文基于南美白對(duì)蝦內(nèi)源酶的熱失活條件和微生物的熱殺菌原理,建立了一個(gè)高水分南美白對(duì)蝦調(diào)理食品的加工工藝,參考王素華等[1]的對(duì)蝦加工方法,在保持蝦仁原有質(zhì)構(gòu)及口感條件下保持高水分活度和水分含量,同時(shí)不添加任何防腐劑等添加劑,并對(duì)保藏期間內(nèi)源酶活力、微生物數(shù)量、產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)和感官評(píng)定等方面進(jìn)行研究,為高水分即食調(diào)理食品的開(kāi)發(fā)和保藏提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

南北美對(duì)蝦 無(wú)錫市朝陽(yáng)農(nóng)貿(mào)市場(chǎng);LDPE優(yōu)質(zhì)食品真空包裝袋 臺(tái)州名科塑業(yè)有限公司;Folin試劑 Sigma公司;三氯乙酸(TCA,≥99.0%)、酪蛋白(CR,≥99.0%)、Na2CO3(AR)等 國(guó)藥集團(tuán)。

TA.XT Plus物性分析儀 英國(guó)SMSTA公司;UV-1800紫外可見(jiàn)光分光光度計(jì) 日本Shimadzu公司;AA-240原子吸收分光光度計(jì) 美國(guó)Varian公司;Spectr AA-220/220z原子吸收分光光度計(jì) 美國(guó)Varian公司;GCMS-QP2010 ULTRA 氣質(zhì)聯(lián)用儀 日本Shimadzu公司;TGL-16M低溫離心機(jī) 上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司;HD-4型水分活度儀 無(wú)錫市華科儀器儀表有限公司;AUX HX-PB1052料理機(jī) 佛山市海迅電器有限公司;W1-1-BS電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠;美吉斯WP300真空包裝機(jī) 廣東東莞凱仕電器有限公司;TES-1326s手持式溫度計(jì) 臺(tái)灣泰仕電子工業(yè)股份有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 高水分蝦仁調(diào)理食品加工工藝 新鮮南美白對(duì)蝦→去頭、殼、蝦線→沸水浴水煮100 ℃ 2 min→瀝干水至無(wú)游離水滴下→真空包裝(150 g/袋)→水煮至蝦仁溫度達(dá)到80 ℃后保持10 min→600 W微波處理2 min→4 ℃冷藏。

1.2.2 內(nèi)源酶活力測(cè)定

1.2.2.1 內(nèi)源蛋白酶活力 采用Foiln-酚法測(cè)定內(nèi)源蛋白酶總活力[7]。將蝦仁均質(zhì)勻漿(10000 r/min 10 min)后,過(guò)濾取濾液在4 ℃10000 r/min離心10 min,取上清液1.0 mL在40 ℃水浴預(yù)熱5 min后加入1.0 mL預(yù)熱的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的酪蛋白溶液。準(zhǔn)確計(jì)時(shí)保溫10 min后加入2 mL 0.4 mol/L TCA溶液,繼續(xù)在40 ℃下保溫10 min。室溫靜置50 min后過(guò)濾取濾液1.0 mL,加入5.0 mL 0.4 mol/L Na2CO3溶液和1.0 mL Foiln試劑,40 ℃水浴保溫20 min,冷水快速冷卻至室溫后在680 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光值。蛋白酶活力(U)計(jì)算公式為:

式(1)

式中:A為蛋白酶活力(U/mL);C及C0分別為樣品管和空白管的酪氨酸濃度(μg/mL);V為液體酶試樣第一次稀釋總體積(mL);N為樣品提取液第二次稀釋的倍數(shù);4為酶反應(yīng)體系總體積(mL);1.0為參與反應(yīng)的酶量(mL);m為試樣體積(mL);10為反應(yīng)時(shí)間(min)。酶的活力單位(U)定義為實(shí)驗(yàn)條件下1 min內(nèi)轉(zhuǎn)化1 mmol底物所需的酶量。

1.2.2.2 脂肪水解酶活力 參考雷啟義[8]的脂肪酶測(cè)定方法,采用滴定法進(jìn)行測(cè)定。將蝦仁(蝦仁∶0.02 mol/L pH7.5的磷酸緩沖液=1∶10)均質(zhì)勻漿(10000 r/min 5 min)后過(guò)濾取濾液,在4 ℃下10000 r/min離心25 min,取上清液。50 mL酶反應(yīng)器中加入5.0 mL 0.025 mol/L pH7.5的磷酸緩沖液和4.0 mL聚乙烯醇乳化液,對(duì)照組再加入15 mL 95%乙醇,40 ℃水浴預(yù)熱10 min后加入5.0 mL酶提取液。準(zhǔn)確計(jì)時(shí)保溫20 min后測(cè)定組加入15 mL 95%乙醇,將所有反應(yīng)溶液轉(zhuǎn)移到100 mL錐形瓶中并加入3滴1%的酚酞試劑。用0.05 mol/L的NaOH溶液滴定至溶液變?yōu)榉奂t色并保持15 s不褪色。計(jì)算公式為:

式(2)

式中:V1為樣品消耗NaOH體積(mL);V2為空白樣消耗NaOH體積(mL);c為NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(mol/L);n1為樣品稀釋倍數(shù),44;50為0.05 mol/L NaOH 1 mL相當(dāng)于脂肪酸50 μmol;20為反應(yīng)時(shí)間20 min。酶的活力單位(U)定義為實(shí)驗(yàn)條件下每分鐘水解產(chǎn)生1 μmol游離脂肪酸所用的脂肪酶量。

1.2.2.3 脂肪氧化酶活力 參考石勝堯[9]的酶活性測(cè)定方法,采用滴定法進(jìn)行測(cè)定。底物配制:0.4 mL亞油酸滴加10% 氫氧化鈉 0.5 mL,使全部溶解定容至100 mL,取20 mL此液加入0.1 mL吐溫-60,加0.2 mL pH9.0硼酸緩沖液定容至100 mL。將此溶液稀釋40倍,使亞油酸含量為2.57 mmol/L;粗酶提取:固形物含量為5%的樣品在4 ℃下攪拌離心10 min,4000 r/min 5 min后取上清液即可;測(cè)定酶活:底物2.8 mL,酶液0.2 mL混合均勻后測(cè)定234 nm處的吸光值,每15 s記一次。計(jì)算公式為:

式(3)

式中:OD15 s和OD30 s分別為加樣品15 s和30 s時(shí)測(cè)得的吸光值。酶的活力單位(U)定義為每分鐘氧化1.2×10-4μmol亞油酸所需酶的量。

1.2.3 水分含量測(cè)定 按GBT 9695.15-2008《肉與肉制品——水分含量測(cè)定》中“直接干燥法”測(cè)量樣品水分含量。將稱(chēng)量瓶置于105 ℃烘箱中干燥至恒重(兩次干燥稱(chēng)量差值<1 mg)。取樣5～8 g于稱(chēng)量瓶中,混合均勻后置于105 ℃烘箱中烘干2 h,取出放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫后精確稱(chēng)量,再放入烘箱中烘干1 h直至前后稱(chēng)量結(jié)果差<1 mg。樣品水分含量計(jì)算公式為:

式(4)

式中:m2為干燥前試樣和稱(chēng)量瓶的總質(zhì)量(g);m3為干燥后試樣和稱(chēng)量瓶的總質(zhì)量(g);m1為稱(chēng)量瓶質(zhì)量(g)。

1.2.4 水分活度測(cè)定 將30個(gè)蝦仁粉碎至1～5 mm大小后均勻混合,在室溫下(26 ℃)置于水分活度儀中測(cè)定水分活度,測(cè)定用量為測(cè)定腔容量的1/2左右,重復(fù)測(cè)定4組(30個(gè)/組)。

1.2.5 微生物檢測(cè) 取4 ℃保藏7 d過(guò)程中的不同樣品,送樣至無(wú)錫市疾病預(yù)防控制中心進(jìn)行微生物檢測(cè),每次送樣量為250 g。檢測(cè)微生物包括:大腸桿菌、霉菌、酵母菌、金黃色葡萄球菌等腐敗菌以及沙門(mén)氏菌、副溶血性弧菌、蠟樣芽胞桿菌和氣單胞菌等致病菌及菌落總數(shù)。

1.2.6 質(zhì)構(gòu)測(cè)定 采用TPA全質(zhì)構(gòu)模式測(cè)定蝦仁質(zhì)構(gòu)。探頭為P-5,測(cè)試參數(shù):測(cè)試前速度2.0 mm/s,測(cè)試速度1.0 mm/s,測(cè)試后速度4.0 mm/s,變形(壓縮比)為40%,兩次壓縮中間停頓時(shí)間5.0 s。蝦仁接觸部位保持為第二和第三腹節(jié)中間部位,每組樣品包括35個(gè)蝦仁,共測(cè)定4組樣品,實(shí)驗(yàn)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。

1.2.7 風(fēng)味成分測(cè)定 取粉碎約3 g樣品置于萃取瓶中,70 ℃預(yù)熱10 min,色譜柱在此溫度下吸附30 min,完成萃取后萃取頭進(jìn)入進(jìn)樣口解吸4 min。

GC-MS分析條件:色譜柱 TR-35MS毛細(xì)管柱;柱初溫40 ℃保持3 min,以3 ℃/min程序升溫至90 ℃,保持3 min,以5 ℃/min程序升溫至80 ℃,以8 ℃/min程序升溫至260 ℃,保持7 min,進(jìn)樣口溫度260 ℃;載氣(He)流量0.80 mL/min,不分流模式進(jìn)樣。質(zhì)譜采用電子轟擊(EI)離子源,電子能量70 eV,離子源溫度260 ℃,質(zhì)量掃描范圍30～600 m/z,共37.5 min。

1.2.8 重金屬檢測(cè) 按照GB 2762-2012《食品中污染物限量》用原子吸收儀檢測(cè)重金屬含量。選取大小一致的蝦仁個(gè)體15只,粉碎至1～5 mm大小,均勻混合后稱(chēng)取0.50 g樣品和3.5 mL硝酸于微波消解罐中消解,冷卻后趕酸并將樣品定容至25 mL。制備相關(guān)測(cè)定分析元素的校正溶液并測(cè)620 nm處空白樣和標(biāo)樣吸光值,依據(jù)校正曲線和樣品的測(cè)定值求出樣品的濃度值。

1.2.9 感官分析 感官評(píng)定小組包括30名食品科學(xué)專(zhuān)業(yè)研究生(男女比例為1∶3,年齡為21～25周歲),感官評(píng)價(jià)前先對(duì)參與人員進(jìn)行感官評(píng)價(jià)培訓(xùn),對(duì)蝦仁中的常見(jiàn)質(zhì)構(gòu)評(píng)價(jià)有系統(tǒng)了解,然后進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用10分制,對(duì)產(chǎn)品的色澤、氣味、口感和外觀四方面進(jìn)行評(píng)分,參照文獻(xiàn)[10]做評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表1。實(shí)驗(yàn)采取盲評(píng)方式,打亂樣品順序采取單人按序評(píng)價(jià)的方法,同時(shí)考慮不同生源地參與者的差異,每個(gè)測(cè)試樣品的感官評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)去掉最高和最低后取平均值。

表1 感官評(píng)定評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation criteria

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

用SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)顯著性分析,組間分析采用t-檢驗(yàn),顯著性界值以p<0.01為非常顯著,p<0.05為顯著,p>0.05為不顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 工藝條件確定

歐洲冷凍食品聯(lián)合會(huì)(ECFF)建議冷藏蝦類(lèi)70 ℃下至少處理2 min[11],因此第一次熱處理首先將蝦仁在沸水浴中加熱2 min,在此過(guò)程中肌肉蛋白發(fā)生熱變性,肌肉纖維凝集形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),形成高分子量的不溶性蛋白質(zhì)聚集體[12],此時(shí)蝦肉具有很好的風(fēng)味和質(zhì)構(gòu),但2 min水煮不能保證完全鈍化蝦仁內(nèi)源酶及殺滅微生物,因此需要延長(zhǎng)熱處理時(shí)間并考察處理時(shí)間對(duì)內(nèi)源酶和微生物的影響。進(jìn)一步地,考慮到熱處理后包裝過(guò)程中空氣中微生物的污染,采用2 min水煮后立即真空包裝,然后包裝產(chǎn)品繼續(xù)進(jìn)行二次熱處理鈍酶殺菌。

2.1.1 蛋白酶活性 如圖1所示,隨二次熱處理時(shí)間延長(zhǎng),總蛋白酶活力顯著減弱,當(dāng)加熱時(shí)間為10 min時(shí),殘余蛋白酶活力約為生蝦仁總蛋白酶活力的40%,進(jìn)一步延長(zhǎng)加熱時(shí)間至15 min時(shí)酶活力沒(méi)有顯著下降。

圖1 二次熱處理時(shí)間對(duì)蝦仁蛋白酶殘余活性的影響Fig.1 Effect of second thermal treatment time on residual endo-protease activity of prepared shrimp product

文獻(xiàn)報(bào)道[13]蝦的內(nèi)源蛋白酶包括兩個(gè)部分,不耐熱部分在60～70 ℃下2 min就完全滅活;耐熱部分在80 ℃下2 min不能完全滅活。文章研究結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道一致,但由于真空包裝及蝦仁對(duì)內(nèi)源蛋白酶的傳熱阻礙作用和非溶液環(huán)境,產(chǎn)品殘余酶活高于文獻(xiàn)[14]結(jié)果。文獻(xiàn)報(bào)道提到蝦頭中含有多種內(nèi)源酶(蛋白酶、氧化還原酶、酯酶等),蝦仁肌肉中也含有一定量的內(nèi)源酶[15]。蝦仁內(nèi)源蛋白酶主要有鈣蛋白酶、胰蛋白酶等[16],其中胰蛋白酶可能是蝦仁肌肉軟化的主要作用酶[17]。各種蛋白酶耐熱性不同:鈣蛋白酶最適溫度是20 ℃;組織蛋白酶在85 ℃時(shí)基本失活;胰蛋白酶最適溫度為40～70 ℃[18]。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,對(duì)蝦內(nèi)源蛋白酶從45～55 ℃開(kāi)始失活[13],80 ℃時(shí)酶活顯著下降,90 ℃下酶活殘余約為最適條件下酶活的25%[15]。

2.1.2 脂肪水解酶活性 不同熱處理時(shí)間段內(nèi)脂肪水解酶活力變化如圖2所示,蝦仁中殘余酶活力維持在15%～20%之間,熱處理能鈍化約80%的酶,在熱處理時(shí)間達(dá)到10 min時(shí)酶活性殘余16%左右,且延長(zhǎng)到15 min時(shí)的結(jié)果變化不大。

圖2 二次熱處理時(shí)間對(duì)蝦仁脂肪水解酶殘余活性的影響Fig.2 Effect of second thermal treatment time on residual lipase activity of prepared shrimp product

2.1.3 脂肪氧化酶活性 脂肪氧化酶(LOX)可催化不飽和脂肪酸形成過(guò)氧化氫衍生物等揮發(fā)性物質(zhì),能直接與食品中的蛋白質(zhì)和氨基酸結(jié)合而破壞人體必需脂肪酸,降低食品的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[19-20]。前期預(yù)實(shí)驗(yàn)階段測(cè)定生蝦在35 ℃保藏10 d后有吲哚及過(guò)氧化氫類(lèi)物質(zhì)產(chǎn)生,過(guò)氧化氫衍生物是由脂肪酶作用不飽和脂肪酸及酯的氧化產(chǎn)生[19-20],因此需要測(cè)定脂肪氧化酶活性。

圖3中不同熱處理時(shí)間下脂肪氧化酶殘余酶活性均低于4%,說(shuō)明熱處理對(duì)脂肪氧化酶的破壞程度比較大。整體而言,5 min及延長(zhǎng)時(shí)間對(duì)脂肪氧化酶殘余活性影響不大,仍保持在2.5%～3.0%。

圖3 二次熱處理時(shí)間對(duì)蝦仁脂肪氧化酶殘余活性的影響Fig.3 Effect of second thermal treatment time on residual LOXs activity of prepared shrimp product

2.1.4 對(duì)蝦熟制工藝條件 結(jié)合蛋白酶活性及脂肪酶活性變化,確定二次熱處理時(shí)間為10 min,同時(shí)將蝦仁瀝干后采用真空包裝,能夠隔絕氧氣以抑制好氧菌的繁殖、蛋白質(zhì)及油脂氧化反應(yīng)的發(fā)生。

但研究中發(fā)現(xiàn),二次熱處理的樣品37 ℃下保藏3 d后,在所有樣品中均發(fā)現(xiàn)有游離水析出(表2),推測(cè)游離水析出與殘余內(nèi)源蛋白酶有關(guān),因此進(jìn)一步采用600 W微波處理2 min,微波處理后樣品不再析出游離水(表2)。微波是對(duì)蝦加工的一種常用手段,適當(dāng)?shù)奈⒉ㄌ幚韺?duì)蝦的持水性、顏色和風(fēng)味幾乎不產(chǎn)生影響[13]。

表2 微波處理對(duì)蝦仁析水量的影響Table 2 Effect of microwave on condensate rate of Shrimp

2.2 保藏期間品質(zhì)變化

2.2.1 水分含量和水分活度 如圖4所示,加工后水分含量由生蝦的76%變?yōu)?2%,Aw達(dá)到0.96～0.98,且在4 ℃保存7 d過(guò)程中,均沒(méi)有觀察到水分含量和水分活度的顯著性變化(p>0.05),包裝袋中也沒(méi)有觀察到游離水析出。在高水分環(huán)境中,內(nèi)源蛋白酶可持續(xù)發(fā)揮活力,水解蝦肌肉蛋白纖維,造成肌肉結(jié)構(gòu)破壞,蝦肉硬度下降,肌肉內(nèi)水分析出成游離水,游離水進(jìn)一步擴(kuò)大蛋白酶作用范圍,促進(jìn)蛋白質(zhì)水解。因此,在保持高水分含量和Aw下需要考察內(nèi)源酶殘余活力的變化。

圖4 儲(chǔ)藏過(guò)程中蝦仁水分含量的變化Fig.4 Variation of moisture content and Aw of prepared shrimp product during storage

2.2.2 殘余內(nèi)源酶活性 圖5為蝦仁產(chǎn)品在4 ℃下儲(chǔ)藏7 d過(guò)程中殘余酶活力變化。在儲(chǔ)藏期間殘余蛋白酶活力相當(dāng)穩(wěn)定(維持在40%左右)。這一方面說(shuō)明前期熱處理對(duì)蛋白酶的鈍化效果不可逆;另一方面低溫保藏結(jié)合真空包裝抑制了蛋白酶活力,低溫下水分子動(dòng)能降低,相應(yīng)地溶液中溶質(zhì)分子遷移速率降低,因此酶反應(yīng)速率顯著降低。保藏期間脂肪水解酶殘余活力仍維持在15%～20%之間,相對(duì)來(lái)說(shuō)變化不大。而脂肪水解對(duì)產(chǎn)品的風(fēng)味形成起著重要作用,脂肪水解酶促進(jìn)游離脂肪酸氧化生成氫過(guò)氧化物,經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)生成醛、酮等揮發(fā)性成分[21]。

圖5 儲(chǔ)藏過(guò)程中蝦仁殘余酶活性變化Fig.5 Variation of residual enzymes activity of prepared shrimp product during storage

脂肪氧化酶隨保藏時(shí)間的延長(zhǎng),殘余酶活力有一定程度上的降低,但變化幅度不大,保持在2.7%左右,這可能是低溫抑制了酶活力作用。動(dòng)物L(fēng)OXs在pH4～11,0～50 ℃條件下均能保持活性,水產(chǎn)類(lèi)動(dòng)物在中性環(huán)境中活性更高[20]。由于產(chǎn)品在加工過(guò)程中僅依靠熱處理滅酶,因此會(huì)有諸如LOX1類(lèi)的脂肪氧化酶仍有活性;且蝦仁中鈣離子含量較高,Ca2+可將LOXs活性中心的Fe2+轉(zhuǎn)變成Fe3+激活LOXs。殘余酶繼續(xù)作用于底物,催化多不飽和脂肪酸(PUFA)氧化,導(dǎo)致動(dòng)物性食品風(fēng)味、色澤及質(zhì)構(gòu)劣化[20],因此有效評(píng)價(jià)脂肪氧化酶活性作用還需要進(jìn)行風(fēng)味物質(zhì)的鑒定。

2.2.3 微生物殘留 以對(duì)蝦體表的微生物主要集中于蝦殼,體內(nèi)微生物主要存在于蝦頭、蝦線(腸道)和肌肉中,主要致病菌有副溶血性弧菌、單增李斯特菌和沙門(mén)氏菌[22],優(yōu)勢(shì)腐敗菌為假單胞菌和氣單胞菌[23]。因此以低溫肉制品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB4789.20-2003中規(guī)定104CFU/g菌落數(shù)作為產(chǎn)品的菌落總數(shù)上限[24]以及食品中致病菌限量標(biāo)準(zhǔn)中沙門(mén)氏菌為0,金黃色葡萄球菌100 CFU/g,副溶血性弧菌100 MPN/g[25]為參照。分別測(cè)定了對(duì)蝦產(chǎn)品在4 ℃保藏7 d過(guò)程中的微生物菌落總數(shù)。共檢測(cè)8種微生物,包括大腸桿菌、霉菌、金黃色葡萄球菌、沙門(mén)氏菌、副溶血性弧菌、蠟樣芽孢桿菌和氣單胞菌。采用真空包裝可以抑制霉菌和副溶血性弧菌的生長(zhǎng),并在一定程度上影響兼性厭氧微生物的生長(zhǎng);而產(chǎn)品水分活度(0.96～0.98)可滿足表所有微生物生長(zhǎng)所需最低Aw0.85。表3為產(chǎn)品4 ℃下保藏過(guò)程中的微生物生長(zhǎng)情況,保藏期內(nèi)產(chǎn)品微生物菌落總數(shù)沒(méi)有變化,表明產(chǎn)品加工工藝可有效殺滅或抑制對(duì)蝦中的微生物生存和繁殖。微生物沒(méi)有變化是由于加工時(shí)熱處理對(duì)大部分微生物有致死或傷害作用,并且低溫保藏有利于抑制微生物繁殖。

表3 儲(chǔ)藏過(guò)程中蝦仁的腐敗菌和微生物菌落總數(shù)變化Table 3 Variation of bacterial plate count of shelled shrimp stored at 4 ℃ for 7 days

2.2.4 TPA質(zhì)構(gòu)分析 表4為4 ℃保藏7 d過(guò)程中的產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)變化。首先,樣品硬度僅為300～410 g,遠(yuǎn)小于半干制蝦仁的6000～9000 g[26],這是因?yàn)楫a(chǎn)品的水分含量達(dá)到70%以上,降低了硬度;而在保藏過(guò)程中產(chǎn)品硬度略有增加(p<0.05)。在保藏期間,產(chǎn)品的內(nèi)聚性、咀嚼性均沒(méi)有較大變化而彈性略有降低(p<0.05)但不影響口感,證明在儲(chǔ)藏期間產(chǎn)品并沒(méi)有明顯喪失原有的蛋白質(zhì)凝膠質(zhì)構(gòu)。在保藏期間,樣品的回復(fù)性減小,說(shuō)明構(gòu)成凝膠的蛋白質(zhì)分子間相互作用強(qiáng)度減小,粘性有所提高,這可能是蛋白酶在保藏期間發(fā)生作用破壞蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)造成的組織變化,但結(jié)合樣品彈性及內(nèi)聚性的變化情況,可認(rèn)為儲(chǔ)藏期間產(chǎn)品對(duì)壓縮力(如咀嚼)的響應(yīng)性下降。造成質(zhì)構(gòu)變化的原因首先在于殘余內(nèi)源蛋白酶對(duì)肌原纖維蛋白和膠原纖維蛋白的緩慢降解,造成蛋白分子量下降,凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度因此下降[27-28];其次采用真空包裝,大氣壓持續(xù)作用于產(chǎn)品造成蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)壓縮,抗形變能力下降。當(dāng)加熱條件足夠時(shí),蛋白質(zhì)中的離子鍵和氫鍵數(shù)量顯著減少,疏水作用顯著增強(qiáng),肌肉質(zhì)構(gòu)得到強(qiáng)化[29]。

表4 儲(chǔ)藏過(guò)程中蝦仁的質(zhì)構(gòu)變化Table 4 Variation of texture parameters of prepared shrimp during storage

2.2.5 風(fēng)味成分變化 表5對(duì)比了保藏前后產(chǎn)品風(fēng)味物質(zhì)的變化。保藏前測(cè)定的風(fēng)味物質(zhì)有75種,保藏7 d后81種,其中可鑒定69種風(fēng)味物質(zhì),在風(fēng)味物質(zhì)的數(shù)量上明顯高于文獻(xiàn)報(bào)道的36～45種揮發(fā)性風(fēng)味成分[21,30]。相較與文獻(xiàn),增加的風(fēng)味物質(zhì)有醇類(lèi)3種、酯類(lèi)1種、醛類(lèi)4種、烯烴類(lèi)3種以及10多種烷烴類(lèi)和吲哚類(lèi)物質(zhì)。這些物質(zhì)的產(chǎn)生可能與產(chǎn)品的加工方式有關(guān),殘余酶作用產(chǎn)生了揮發(fā)性物質(zhì)。脂肪水解酶作用游離脂肪酸產(chǎn)生過(guò)氧化氫衍生物、脂肪氧化酶氧化產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)、蛋白酶分解蛋白產(chǎn)生的氨基酸等。但進(jìn)行風(fēng)味成分分析時(shí)沒(méi)有檢測(cè)到脂肪水解酶產(chǎn)物(甘油和游離脂肪酸)存在,因此推測(cè)在低溫真空條件下7 d內(nèi)殘余酶活力發(fā)揮作用較小。

表5 蝦仁風(fēng)味分子種類(lèi)及相對(duì)含量Table 5 Composition and percentage of flavor compounds of shelled shrimp product

相對(duì)含量較高的烷烴類(lèi)是構(gòu)成蝦仁風(fēng)味的重要成分,而醛類(lèi)物質(zhì)雖然百分含量比較低,但感覺(jué)閾值(0.005～10 μg/kg)較小,因而對(duì)蝦仁風(fēng)味有較大貢獻(xiàn)[31-33]。保藏期間增加的有酯類(lèi)1種、醇類(lèi)5種、烯烴類(lèi)2種。酯類(lèi)物質(zhì)的生成可能是由于微波促進(jìn)醇和酸的酯化反應(yīng)[34];醇類(lèi)、醛類(lèi)和醚類(lèi)的變化是內(nèi)源酶對(duì)蛋白質(zhì)及油脂的催化作用、熱降解、美拉德反應(yīng)等作用結(jié)果。

2.2.6 重金屬離子 重金屬污染是水產(chǎn)食品安全風(fēng)險(xiǎn)的一個(gè)重要來(lái)源。重金屬離子可能由對(duì)蝦生長(zhǎng)的環(huán)境、食物及加工過(guò)程中設(shè)備、器具等途徑向?qū)ξr體內(nèi)遷移,由于重金屬離子性質(zhì)比較穩(wěn)定,很難在加工過(guò)程中被去除。根據(jù)國(guó)標(biāo)GB 2762-2005《食品中污染物限量》相關(guān)規(guī)定,對(duì)產(chǎn)品中的Cu、Cr、Cd、Pb、Hg等重金屬離子的含量進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果如表6所示。5種重金屬離子的含量均小于規(guī)定的限量值,證明該產(chǎn)品具有食用安全性。

表6 產(chǎn)品重金屬檢測(cè)結(jié)果Table 6 The results of heavy metals content of shelled shrimp product

2.2.7 感官評(píng)定 按1.2.9所述方法對(duì)4 ℃下保藏不同天數(shù)的樣品進(jìn)行感官評(píng)分。特別地,為了評(píng)價(jià)當(dāng)產(chǎn)品保藏超過(guò)7 d后的可接受程度,選擇了一組保藏12 d的樣品進(jìn)行對(duì)照。感官評(píng)定結(jié)果如表7所示,在第7 d,樣品的顏色有略有加深,因此色澤評(píng)分有所降低(p>0.05)。保藏期間由于蝦體內(nèi)還原性物質(zhì)(例如多酚類(lèi)化合物)受光照、殘余氧化還原酶作用發(fā)生氧化反應(yīng),產(chǎn)生深色物質(zhì),導(dǎo)致蝦表面略變暗;在第12 d時(shí),產(chǎn)品的色澤進(jìn)一步劣變,但總體劣變速度較為緩慢。這一方面是因?yàn)檎婵瞻b隔絕O2分子,抑制氧化反應(yīng);另一方面是因?yàn)闊岷臀⒉ㄌ幚礅g化了大部分內(nèi)源酶,結(jié)合低溫保藏降低了酶反應(yīng)速率。綜合表5結(jié)果可知風(fēng)味變化主要是由于醇和烯烴等物質(zhì)的增多引起的。在第7 d產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)評(píng)分略有下降,這是由于產(chǎn)品蛋白質(zhì)凝膠質(zhì)構(gòu)劣變引起的,但由于產(chǎn)品水分含量達(dá)到70%以上,因此整體口感柔軟,質(zhì)構(gòu)評(píng)分總體可接受。在第12 d時(shí),質(zhì)構(gòu)劣變加劇,評(píng)分下降到5.2,質(zhì)構(gòu)接受程度已經(jīng)較低?？傮w接受性為色澤、風(fēng)味和質(zhì)構(gòu)的綜合評(píng)分,新鮮的產(chǎn)品(0 d)的感官評(píng)分為24.2,在第7 d產(chǎn)品的總體接受性下降到21.3,說(shuō)明保藏期間產(chǎn)品感官還是產(chǎn)生了一定負(fù)面效果;所有評(píng)定員認(rèn)為產(chǎn)品品質(zhì)可以接受,但從消費(fèi)角度考慮,推薦在保藏0～4 d內(nèi)食用為好。

表7 儲(chǔ)藏時(shí)間對(duì)蝦仁感官評(píng)分的影響Table 7 Effect of storage time on sensory score of shrimp

3 結(jié)論

本文給出了采用水煮、真空包裝、微波處理、低溫保藏相結(jié)合(煮制時(shí)間為2 min,熱加工時(shí)間為10 min,微波處理時(shí)間為2 min)的工藝,制備了一種水分含量70%(w/w)以上、水分活度0.95以上的白對(duì)蝦蝦仁調(diào)理食品,依據(jù)感官及酶活性結(jié)果選擇產(chǎn)品貨架期7 d。采用上述工藝,可鈍化約60%的總內(nèi)源蛋白酶活力并抑制貨架期內(nèi)殘余酶活力;貨架期內(nèi)產(chǎn)品硬度上升,但粘性、彈性略微下降;風(fēng)味物質(zhì)中醇類(lèi)和酯類(lèi)略微增多;產(chǎn)品的微生物和重金屬離子指標(biāo)均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品工藝在保持高水分活度和貨架期之間取得了較好的平衡,在0～4 d內(nèi)消費(fèi)可獲得更好的感官品質(zhì)。

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