原料蒸制預(yù)處理對(duì)即食燕窩品質(zhì)的影響研究

錢楠,張琳婧,李秋實(shí),張晨曦,張藍(lán),賈聰聰,王東亮,成向榮*

1(江南大學(xué) 食品學(xué)院,江蘇 無錫,214122)2(北京榕樹堂生物科技有限公司,北京,100020) 3(河北省燕窩鮮燉技術(shù)創(chuàng)新中心,河北 廊坊,065700)

燕窩是雨燕科金絲燕屬中的6種金絲燕在繁殖季節(jié)分泌出的唾液或唾液與它的羽毛凝結(jié)筑成的巢穴[1],在華人群體間有悠久的食用歷史。目前市場(chǎng)上的燕窩產(chǎn)品種類繁多,涉及燕窩飲料、燕窩罐頭、鮮燉燕窩、即泡燕窩、燕窩固體飲料等。在燕窩制品的生產(chǎn)企業(yè)中,燕盞是最常見的一種原料,由燕屋采摘的新鮮毛燕經(jīng)分級(jí)、預(yù)處理、挑毛、塑形、干燥、滅菌等步驟制得,形態(tài)上保持天然的碗型或盞型[2]。純凈燕,也稱即燉純凈燕窩,制作工序包括預(yù)先浸濕、撕條、泡發(fā)、挑毛、沖洗、干燥。在撕條、挑毛環(huán)節(jié),燕窩被充分分絲以便剔除黑點(diǎn)、細(xì)毛。純凈燕的潔凈程度高,人工挑揀成本降低,下游工廠的生產(chǎn)效率得到提高,因此也被廣泛作為一種燕窩原料。

在傳統(tǒng)的燕窩烹制和燕窩生產(chǎn)中,燕窩干料往往直接泡發(fā),然而一定時(shí)長的泡發(fā)使燕窩中可溶性蛋白溶解,再加上不當(dāng)?shù)氖旎驕缇鷱?qiáng)度導(dǎo)致燕窩無法保持凝膠態(tài)和維持合適的口感;另一方面,即食燕窩在貯藏過程中易出現(xiàn)固形物含量、稠度降低,也即行業(yè)常說的“化水”現(xiàn)象[3-5],給消費(fèi)者帶來負(fù)面的體驗(yàn)感。

為解決上述問題,目前出現(xiàn)了不同的燕窩前處理工藝。吳博文等[6]將燕窩原料干燥至水分含量為5%～10%后,在90～95 ℃下蒸煮8～15 min至表面發(fā)白。預(yù)處理后的燕窩可耐108～110 ℃及121 ℃的階梯滅菌,最終產(chǎn)品口感不硬不爛,爽滑適中。鐘小花等[7]采用超聲波回潮結(jié)合短時(shí)間汽蒸工藝,增加了燕窩的耐燉性,燕窩制品的固形物含量≥35%,解決了濃稠度不穩(wěn)定、懸浮性差的問題。另外,由于蒸制工藝技術(shù)成本低,操作簡易,效果顯著等明顯優(yōu)勢(shì),引起了諸多技術(shù)人員的關(guān)注。單勇軍等[8]將原料燕窩置于蒸汽柜中維持10～20 min以達(dá)到滅菌的目的。楊鳳平[9]發(fā)明了一種燕窩原料除菌的蒸汽柜以替代微波除菌,解決燕窩飲品、罐頭產(chǎn)品等經(jīng)過高溫高壓殺菌后,產(chǎn)品固形物不足的問題。林芙容[10]在泡發(fā)前將干燕窩于70～90 ℃蒸制3～5 min,低溫?zé)踔蠼Y(jié)合110～118 ℃滅菌后,得到湯汁濃稠、嚼頭口感優(yōu)良的冰糖燕窩。因此,蒸制工藝作為燕窩的一種前處理技術(shù),可以同時(shí)達(dá)到除菌、提升口感和穩(wěn)定質(zhì)量的作用。

然而,目前采用的蒸制處理時(shí)間范圍較寬泛,作為一種熱處理技術(shù),過長時(shí)間的蒸制可能會(huì)引起蛋白過度變性,對(duì)加工和成品品質(zhì)帶來不利影響,時(shí)間過短則可能無法達(dá)到滅菌和提高口感的效果。另外蒸制工藝改善燕窩制品口感、穩(wěn)定品質(zhì)的機(jī)理也不清晰。因此,本文采用燕盞、純凈燕2種燕窩原料,探究不同蒸制時(shí)間處理后燕窩的微生物數(shù)量、泡發(fā)品質(zhì)、成品品質(zhì)、水分存在形式的變化,以揭示蒸制工藝對(duì)燕窩制品加工和產(chǎn)品性質(zhì)的影響,為蒸制在燕窩生產(chǎn)加工的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

純凈燕,廈門某生物科技有限公司;燕盞,產(chǎn)自印度尼西亞;純凈水,華潤怡寶飲料有限公司;瓊脂、胰蛋白胨、酵母浸膏、葡萄糖、磷酸鹽,分析純,國藥集團(tuán);其余用水均為實(shí)驗(yàn)室去離子水。

1.2 儀器與設(shè)備

AR224CN電子天平,奧豪斯儀器有限公司;HH-3A 恒溫?cái)?shù)顯水浴鍋,常州國華電器有限公司;ZDQ-B14Q1蒸蛋器,小熊電器股份有限公司;GI54T高壓滅菌鍋,廈門致微儀器有限公司;SU8 100掃描電子顯微鏡,日本日立公司;TA.XTPlus型物性分析儀,英國SMS公司;MesoMR23-060V-I型低場(chǎng)核磁共振成像分析儀,紐邁電子科技有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 燕窩的蒸制

取樣時(shí),分別將純凈燕和燕盞干料順著自身紋理撕開,得到條狀燕盞和塊狀純凈燕后混勻。稱取3～5 g燕窩原料于鋁制平皿中,均勻鋪開。待蒸制設(shè)備充滿水汽,放入鋁制平皿并開始計(jì)時(shí)。分別蒸制15 s、30 s、1 min、4 min、7 min和10 min后,取出平皿,冷卻至室溫。

1.3.2 菌落總數(shù)的測(cè)定

參照GB 4789.2—2016中的方法,采用平板計(jì)數(shù)法測(cè)定未蒸制和蒸制后燕窩干料中的菌落總數(shù)。稱取0.5 g樣品置于盛有4.5 mL磷酸鹽緩沖液的無菌管內(nèi),充分均質(zhì)2 min,制成1∶10的樣品勻液。吸取勻液0.5 mL,沿管壁緩慢注于盛有4.5 mL稀釋液的無菌試管中,振搖均勻,制成1∶100的樣品勻液,按照此方法,制備10倍系列稀釋樣品勻液。選擇2～3個(gè)適宜稀釋度的樣品勻液,吸取1 mL至無菌平皿內(nèi),同時(shí)分別吸取1 mL空白稀釋液加至無菌平皿中作為空白對(duì)照。及時(shí)將15 mL冷卻至46 ℃的平板計(jì)數(shù)瓊脂培養(yǎng)基傾注至平皿,并轉(zhuǎn)動(dòng)平皿使其混合均勻。待瓊脂凝固后,將平板翻轉(zhuǎn),(36±1) ℃培養(yǎng)48 h,用菌落計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù),記錄稀釋倍數(shù)和相應(yīng)的菌落數(shù)量。

1.3.3 燕窩的泡發(fā)和燉煮

取未蒸制和蒸制后燕窩干料,按照1∶50(燕窩干料與純凈水質(zhì)量比)加入純凈水在4 ℃下泡發(fā)2 h。用雙層脫脂棉紗布包裹,擠壓瀝干表面水分后,將燕窩搓成細(xì)絲并挑出其中的細(xì)小絨毛、黑點(diǎn)等雜質(zhì)。清潔完畢,取適量燕窩于直徑4 cm,高6 cm的圓柱體玻璃罐中,按照1∶20(燕窩干料與純凈水質(zhì)量比)重新計(jì)算用水量加入純凈水,旋緊瓶蓋密封。玻璃罐在95 ℃水浴下保持10 min制得熟化燕窩樣品,冷卻至室溫后于0～4 ℃冷藏保存。

1.3.4 燕窩泡發(fā)品質(zhì)的測(cè)定

1.3.4.1 漲發(fā)倍數(shù)

參考李會(huì)霞[11]的方法并略作調(diào)整,測(cè)定燕窩泡發(fā)后的漲發(fā)倍數(shù)。泡發(fā)結(jié)束后,將漲發(fā)燕窩轉(zhuǎn)移至濾網(wǎng)中濾水,再用紗布包裹充分瀝干,稱取質(zhì)量記錄為W1(精確到0.001 g)。燕窩漲發(fā)倍數(shù)(發(fā)頭)的計(jì)算公式如式(1)所示:

(1)

式中:A,燕窩漲發(fā)倍數(shù);W0,干燕窩質(zhì)量,g;W1,泡發(fā)后燕窩質(zhì)量,g。

1.3.4.2 硬條占比

將泡發(fā)并瀝干后的燕窩均勻鋪開,人工分絲的步驟如下:撕開體積較大、聯(lián)結(jié)的燕窩粗條、燕窩塊,再進(jìn)一步用指肚揉搓,直至獲得透明狀燕窩細(xì)絲。在分絲過程中,挑出質(zhì)地偏硬、無法搓開的燕條、小燕塊,判斷其為硬燕條,稱重記錄總質(zhì)量為W2。燕窩硬條占比的計(jì)算公式如式(2)所示:

(2)

式中:B,燕窩硬條占比,%;W2,挑揀出的硬燕條質(zhì)量,g;W1,泡發(fā)后燕窩質(zhì)量,g。

1.3.5 固形物含量測(cè)定

參考GB/T 10786—2022 罐頭食品的檢驗(yàn)方法,將潔凈的不銹鋼20目圓篩稱重,記錄質(zhì)量為W3。將燉煮后燕窩玻璃罐中全部內(nèi)容物倒在圓篩上,圓篩保持一定角度的傾斜,不攪動(dòng)物料。瀝干10 min后,將圓篩和瀝干物一并稱重,記錄質(zhì)量為W4。固形物含量的計(jì)算如式(3)所示:

(3)

式中:C,固形物含量,%;W3,篩子質(zhì)量,g;W4,篩子和內(nèi)容物瀝干后總質(zhì)量,g;W5,單瓶中加入的燕窩干料質(zhì)量,g。

1.3.6 全質(zhì)構(gòu)分析

稱取3.5 g燉煮后的燕窩于直徑為3 cm的圓形塑料平皿中,保持燕窩堆疊高度一致。物性分析儀設(shè)定為TPA模式,選取P/25探頭,設(shè)定探頭測(cè)試前、測(cè)試中和測(cè)試后的速度分別為2.00、2.00和3.00 mm/s;壓縮比為50%;2次壓縮間隔時(shí)間為5.0 s;負(fù)載類型為Auto-5.0 g;采樣率為200 pps。每組樣品平行測(cè)定6次,得到硬度、黏性、彈性、內(nèi)聚性、膠黏性、回復(fù)性數(shù)據(jù)。

1.3.7 低場(chǎng)核磁測(cè)定水分存在形式

參考李燦等[12]的方法,稱取5.0 g燉煮后燕窩,用保鮮膜包封避免物料漏出。選用CPMG脈沖序列對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)量。SF為21 MHz,SW為100 kHz,PRG為2,TW為2 500.000 ms,NS為2,TE為0.250 ms,NECH為12 000。每組樣品平行測(cè)定4～5次。掃描結(jié)束后,對(duì)弛豫衰減曲線進(jìn)行100萬次擬合反演T值,并計(jì)算各狀態(tài)下結(jié)合水、半結(jié)合水、自由水的比例。

1.3.8 正常燕條和硬燕條微觀結(jié)構(gòu)

使用掃描電子顯微鏡記錄燕條表面和內(nèi)部的形態(tài)特征。在泡發(fā)和分絲階段獲取正常燕條和硬燕條。待測(cè)樣品冷凍干燥,固定于導(dǎo)電膠帶,在真空蒸發(fā)器中涂金。上機(jī)測(cè)試時(shí),在3 kV的加速電壓,200×和1 000×的放大倍數(shù)下觀測(cè)燕窩的微觀結(jié)構(gòu)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有測(cè)試和分析均重復(fù)3次進(jìn)行 (n=3),結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。使用SPSS 28.0.0的獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)比較純凈燕和燕盞組之間是否具有顯著差異,采用單因素方差分析(ANOVA)判定不同蒸制處理組別的差異,滿足方差齊性時(shí)用邦弗倫尼檢驗(yàn),方差不齊則采用塔姆尼黑T2檢驗(yàn)。當(dāng)P<0.05 時(shí),認(rèn)為具有顯著差異。采用Excel和Origin 2022整理并繪制圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 菌落總數(shù)

燕盞和純凈燕均為即食燕窩企業(yè)常用的燕窩原料,其外觀形態(tài)見圖1。運(yùn)用蒸制作為原料的預(yù)處理技術(shù),可以在即食燕窩工序前端控制微生物的風(fēng)險(xiǎn),有利于抑制加工過程中微生物的滋生從而提高成品的安全性。燕窩原料和蒸制后菌落總數(shù)如表1所示。燕盞和純凈燕2種原料的初始帶菌數(shù)量不同,實(shí)驗(yàn)室對(duì)干料中的微生物監(jiān)測(cè)后,發(fā)現(xiàn)燕盞的初始帶菌數(shù)量在102～104CFU/g,純凈燕為104～105CFU/g。純凈燕攜帶的微生物數(shù)量更多,因此在使用純凈燕時(shí),更需要關(guān)注原料本身的帶菌數(shù)目及生產(chǎn)加工中生物安全的控制?，F(xiàn)階段,進(jìn)口燕窩產(chǎn)品主要依據(jù)衛(wèi)生部《關(guān)于通報(bào)食用燕窩亞硝酸鹽臨時(shí)管理限量值的函》進(jìn)行抽檢,而對(duì)燕窩原料中微生物尚無相關(guān)限量要求。這是因?yàn)榉羌词逞喔C并不可以直接食用, 一般作為農(nóng)產(chǎn)品或者食品原料管理[13]。以燕窩原產(chǎn)地馬拉西亞、泰國、印度尼西亞對(duì)出口燕窩的檢驗(yàn)項(xiàng)目及限值要求作為參考標(biāo)準(zhǔn),認(rèn)為安全的燕窩原料的菌落總數(shù)應(yīng)控制在106CFU/g以下[14]。結(jié)果顯示2種燕窩干料的初始菌落數(shù)均低于106CFU/g,符合微生物限定要求。

表1 不同蒸制時(shí)間下純凈燕和燕盞干料的菌落總數(shù)Table 1 Total number of colonies of processed clean edible bird′s nest and edible bird′s nest cup under different steaming time

表2 不同蒸制時(shí)間下純凈燕燉煮后弛豫峰時(shí)間、面積和比例Table 2 Relaxation time, peak area and percentage in stewed processed clean edible bird′s nest under different steaming time

a-純凈燕;b-燕盞圖1 純凈燕和燕盞外觀形態(tài)Fig.1 Appearance of processed clean edible bird′s nest and edible bird′s nest cup

經(jīng)過相同蒸制時(shí)間后,純凈燕中活菌數(shù)的下降幅度大于燕盞。如蒸制30 s后,純凈燕中菌落總數(shù)下降40倍,燕盞下降1.7倍。欲達(dá)到未檢出的程度,燕盞需要7 min,而純凈燕僅需1 min。推測(cè)在相同強(qiáng)度的蒸汽加熱條件下,純凈燕松散的結(jié)構(gòu)有利于傳質(zhì)和導(dǎo)熱,而燕盞內(nèi)部絲條平鋪、結(jié)合緊密,熱導(dǎo)效率降低,殺菌效果次于純凈燕。因此認(rèn)為,蒸制對(duì)純凈燕和燕盞微生物的控制均有積極作用,對(duì)純凈燕的殺菌效果更明顯。

2.2 泡發(fā)品質(zhì)

在燕窩制品的生產(chǎn)加工中,燕窩的泡發(fā)和燉煮均屬于關(guān)鍵控制步驟[15]。泡發(fā)環(huán)節(jié)中燕窩的漲發(fā)倍數(shù),也即發(fā)頭,常限定在一定范圍內(nèi)(4～6倍),以避免燕窩未充分吸水或泡發(fā)過度影響產(chǎn)品口感品質(zhì)。不同時(shí)間的蒸制處理后2種燕窩原料的泡發(fā)倍數(shù)如圖2所示,蒸制時(shí)間控制在1 min以內(nèi),燕窩的發(fā)頭平穩(wěn),純凈燕維持在5.0～5.2,燕盞保持在5.9～6.0,和未經(jīng)過蒸制的原料沒有顯著差異(P>0.05)。當(dāng)純凈燕的蒸制時(shí)間達(dá)到4 min以上,燕盞超過7 min后,燕窩的發(fā)頭均顯著降低(P<0.05),純凈燕降低至4.4以下,燕盞降低至4.1以下。延長蒸制時(shí)間使熱加工的強(qiáng)度增大,燕窩蛋白受熱變性,蛋白間疏水相互作用增強(qiáng)而親水鍵被隱藏在內(nèi)部,導(dǎo)致在泡發(fā)階段的親水作用下降,吸水能力降低[16]。

a-純凈燕;b-燕盞圖2 不同蒸制時(shí)間下純凈燕和燕盞的漲發(fā)倍數(shù)Fig.2 Water-holding weighing multiple of processed clean edible bird′s nest and edible bird′s nest cup under different steaming time注:圖中數(shù)據(jù)點(diǎn)上不同小寫字母表示同種燕窩不同蒸制時(shí)間之間有顯著性差異(P<0.05)(下同)。

未蒸制和相同蒸制條件處理后燕盞的發(fā)頭均高于純凈燕(P<0.05)。燕盞干料的在泡發(fā)時(shí)的吸水能力更強(qiáng),推測(cè)這是由于純凈燕經(jīng)過一定的加工工序,導(dǎo)致物理組織結(jié)構(gòu)、蛋白化學(xué)組成的改變。然而從標(biāo)準(zhǔn)偏差值可以看出,燕盞組內(nèi)的差異較大,而純凈燕組內(nèi)差異小。推測(cè)和燕盞相比,純凈燕均一化的加工處理,降低了原料自身的差異,有利于工序的穩(wěn)定和控制。

在燕窩泡發(fā)后的沖洗、捏料和挑毛環(huán)節(jié),工人需辨別并挑出質(zhì)地偏硬、粘連結(jié)塊的異常燕絲(硬燕絲)。過高的硬條占比會(huì)增加人工勞動(dòng)量和原料的損耗率,因此硬條占比可作為泡發(fā)品質(zhì)的另一個(gè)監(jiān)測(cè)指標(biāo)。純凈燕和燕盞經(jīng)蒸制后,泡發(fā)過程中的硬條占比如圖3所示。蒸制時(shí)間超過4 min后,純凈燕中的硬條比例顯著提高(P<0.05),從不到2.6%升至6.3%以上。對(duì)燕盞而言,蒸制7 min和10 min之后,硬條占比同樣升高至6.7%以上。這與泡發(fā)倍數(shù)的變化呈相反的趨勢(shì),一般而言水分含量越高燕絲質(zhì)地更軟,延長蒸制時(shí)間導(dǎo)致燕窩蛋白分子間作用增強(qiáng),與水結(jié)合的作用位點(diǎn)減少親水作用降低,吸水量減少導(dǎo)致硬條增多[16]。推測(cè)由蒸制時(shí)間過長而增多的硬燕條是部分燕窩蛋白熱變性過度的表現(xiàn),其結(jié)構(gòu)可能和細(xì)軟的正常燕條有顯著不同。另外,從標(biāo)準(zhǔn)偏差值可以看出燕盞的組內(nèi)差異較大,推測(cè)這是由于不同燕盞本身材質(zhì)的差異引起,部分燕盞質(zhì)地偏硬且含有白條、黃絲。燕盞原料品質(zhì)還受到產(chǎn)地、采摘季節(jié)、品種等因素的影響[17],因此為保證硬條比例較低,需控制蒸制時(shí)間同時(shí)把關(guān)燕盞原料自身的品質(zhì)。

a-純凈燕;b-燕盞圖3 不同蒸制時(shí)間下純凈燕和燕盞的硬條占比Fig.3 Stiff strips percentage of processed clean edible bird′s nest and edible bird′s nest cup under different steaming time

2.3 固形物含量

燕窩泡發(fā)后加入水、糖及其他配料混合,經(jīng)燉煮、蒸煮等熟化處理后,得到透明、黏稠的凝膠態(tài)燕窩。和泡發(fā)階段相比,燉煮后燕窩的吸水能力進(jìn)一步提高,吸附的水量可達(dá)自身重量的13～20倍[18]。固形物含量是燕窩制品常用的品質(zhì)指標(biāo),可以間接反映出燕窩燉煮后的持水能力,在干料與水添加量固定的情況下,固形物含量越高表明燕窩凝膠的持水性更好。未蒸制和蒸制不同時(shí)間的純凈燕和燕盞原料燉煮后的固形物含量如圖4所示。

a-純凈燕;b-燕盞圖4 不同蒸制時(shí)間下純凈燕和燕盞的固形物含量Fig.4 Solids content of processed clean edible bird′s nest and edible bird′s nest cup under different steaming time

對(duì)純凈燕而言,蒸制時(shí)間的延長使固形物含量呈現(xiàn)明顯下降的趨勢(shì),未蒸制時(shí)固形物含量為93.67%,蒸制15～60 s固形物含量穩(wěn)定在88%～89%,而蒸制4 min及以上則降低至82%以下(P<0.05)。值得關(guān)注的是,延長蒸制時(shí)間燕盞固形物含量仍保持在90.67%以上。另外,在相同時(shí)間的蒸制下,燕盞的固形物含量均高于純凈燕(P<0.05)。

LYU等[19]提出燕窩蛋白可分為非晶區(qū)和主要由氫鍵穩(wěn)定的結(jié)晶區(qū),結(jié)晶區(qū)具有更緊密的結(jié)構(gòu)?；谏鲜隼碚?推測(cè)相較于燕盞,純凈燕的蛋白結(jié)構(gòu)受到一定程度破壞,因此非晶區(qū)和結(jié)晶區(qū)中能夠與水發(fā)生相互作用的部位受損,從而導(dǎo)致燉煮過程中的吸水和持水能力減弱,且受蒸制熱處理的影響更大。蒸制處理使燕盞中的糖蛋白發(fā)生輕微變性,但無定形區(qū)、結(jié)晶區(qū)仍然保持一定的有序結(jié)構(gòu),燉煮過程中水分子進(jìn)入上述區(qū)域并以氫鍵相互結(jié)合,因此持水能力沒有受到顯著影響。而蒸制后的純凈燕變性程度進(jìn)一步提高,蛋白分子內(nèi)無法保持原有的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),更傾向形成蛋白聚集體或受熱裂解形成中低分子質(zhì)量的糖肽[20-21],與水的作用位點(diǎn)減少或結(jié)合強(qiáng)度降低,因此吸水和持水能力顯著降低。

2.4 質(zhì)構(gòu)特性

在食品物性學(xué)研究中,質(zhì)構(gòu)被描述成消費(fèi)者對(duì)食品的入口、接觸、咀嚼、吞咽產(chǎn)生的一系列綜合感受,在消費(fèi)者用語中普遍稱之為口感。全質(zhì)構(gòu)分析可得到一系列即食燕窩的質(zhì)構(gòu)特性參數(shù),包括硬度、黏性、彈性、內(nèi)聚性、膠黏性和回復(fù)性。2種燕窩原料未蒸制和蒸制后,燉煮樣品較典型的形態(tài)特征如圖5所示。

a-純凈燕未蒸制;b-純凈燕蒸制1 min;c-純凈燕蒸制10 min;d-燕盞未蒸制;e-燕盞蒸制1 min;f-燕盞蒸制10 min圖5 不同蒸制時(shí)間下純凈燕和燕盞燉煮后外觀形態(tài)Fig.5 Appearance of stewed processed clean edible bird′s nest and edible bird′s nest cup under different steaming time

由圖6可知,未經(jīng)過預(yù)處理直接燉煮后,純凈燕的硬度顯著高于燕盞(P<0.05)。這與外觀形態(tài)的差異一致,未蒸制和蒸制后的純凈燕樣品絲條分明,略發(fā)白,手指按壓感受偏硬,而未蒸制、蒸制15 s、30 s和1 min后燉煮的燕盞樣品形態(tài)趨近,顏色透明,幾乎沒有成條的燕絲,質(zhì)地近似糊狀,稀疏綿軟。一定時(shí)間的蒸制處理能顯著提高2種燕窩燉煮后的硬度,蒸制時(shí)間在4 min以內(nèi)純凈燕硬度和未蒸制比沒有顯著差異(P>0.05),而超過7 min后硬度顯著升高(P<0.05)。燕盞的蒸制時(shí)間在1 min以內(nèi)的硬度和未蒸制相比,沒有顯著差異(P>0.05),當(dāng)超過4 min后硬度顯著提升(P<0.05),且硬度值接近純凈燕樣品。由于純凈燕是由燕盞進(jìn)一步加工制得,分絲、挑揀和干燥等工序引起蛋白結(jié)構(gòu)受損和局部變性,硬度更高可能和燕窩蛋白變性形成更多的聚集體,吸水量減少有關(guān)。但是燕盞不同組別間燉煮后的吸水量不存在差異(圖4-b),硬度上的不同可能和水分存在形式有關(guān)。

a-純凈燕硬度;b-純凈燕黏性;c-純凈燕膠黏性;d-燕盞硬度;e-燕盞黏性;f-燕盞膠黏性圖6 不同蒸制時(shí)間下純凈燕和燕盞燉煮后硬度、黏性和膠黏性Fig.6 Hardness, adhesiveness and gumminess of stewed processed clean edible bird′s nest and bird′s nest cup under different steaming time

a-內(nèi)聚性;b-彈性;c-回復(fù)性圖7 不同蒸制時(shí)間下純凈燕和燕盞燉煮后內(nèi)聚性、彈性和回復(fù)性Fig.7 Cohesiveness, springiness and resilience of stewed processed clean edible bird′s nest and edible bird′s nest cup under different steaming time

未經(jīng)預(yù)處理的純凈燕燉煮后黏性大于燕盞(P<0.05),這與取燕窩時(shí)燕絲牽連、伸展的表現(xiàn)一致(也稱“拉絲”)。使用叉子將樣品舀起,發(fā)現(xiàn)純凈燕中的燕絲彼此粘連,偏干。而蒸制1 min以內(nèi)燕盞樣品為流動(dòng)性較強(qiáng)的糊狀,取樣時(shí)呈水滴狀墜下,較順滑,而蒸制超過4 min后燕盞樣品的外觀與純凈燕類似。與硬度的突變點(diǎn)一致,純凈燕在蒸制7 min以上后黏度顯著下降。延長燕盞的蒸制時(shí)間,其黏度有先增加(4、7 min)后降低(10 min)的趨勢(shì)。

LYU等[19]探究了40～100 ℃加熱下燕窩中可溶性蛋白的變化,SDS-PAGE顯示隨著溫度升高大分子質(zhì)量(108 和128 kDa)蛋白條帶的強(qiáng)度增加,說明燕窩在較高強(qiáng)度的熱處理后,易形成更高分子質(zhì)量的可溶蛋白聚合物。因此推測(cè),相較于燕盞,純凈燕的變性蛋白含量更高,存在一定高分子質(zhì)量的糖蛋白聚集體[22]。這些大分子物質(zhì)在燉煮過程中易于溶出,在外力的作用下相互勾連纏繞,因此純凈燕表現(xiàn)出更強(qiáng)的黏性[23]。而進(jìn)一步的蒸制熱處理可能引起純凈燕變性蛋白的降解,分子質(zhì)量降低,因此黏度降低。而隨蒸制時(shí)間的延長,燕盞適當(dāng)變性,形成高分子聚集體,后由于熱加工強(qiáng)度提升高分子裂解,導(dǎo)致黏度先上升后下降。

膠黏性是用于衡量半固體食品咀嚼口感的綜合指標(biāo),由內(nèi)聚性和硬度的乘積組成。從膠黏性的變化來看,2種燕窩膠黏性的蒸制時(shí)間突躍點(diǎn)和硬度、黏性一致。純凈燕蒸制7 min以上膠黏性顯著升高(P<0.05),燕盞蒸制4 min以上膠黏性顯著提升(P<0.05)。因此可以采用一定時(shí)間的蒸制來提高燉煮后燕窩的嚼勁和口感。

另外,2種燕窩不同蒸制時(shí)間組別的內(nèi)聚性、彈性差異不顯著(P>0.05)。燕盞在回復(fù)性的差異不顯著(P>0.05),純凈燕僅在蒸制10 min后回復(fù)性有所提高(P<0.05),這可能與燕窩凝膠的強(qiáng)度增大有關(guān)[24]。蒸制工藝主要影響燉煮燕窩的硬度、黏性和膠黏性?？偟膩碚f,蒸制預(yù)處理工藝對(duì)燕窩燉煮后的口感控制有積極作用,可以提高硬度、膠黏性,獲得適中的黏性。

2.5 水分存在形式

為進(jìn)一步明確燕窩呈現(xiàn)不同性質(zhì)的機(jī)理,采用快速、無損的低場(chǎng)核磁共振技術(shù),通過測(cè)定氫原子核在磁場(chǎng)中的弛豫特性來確定燕窩中水分的不同狀態(tài)[25]?；跓踔笱喔C的感官和質(zhì)構(gòu)特性的差異,選擇未蒸制、蒸制1 min、4 min和10 min后燉煮的樣品進(jìn)行水分形式測(cè)定和分析。

如圖8所示,燉煮后燕窩中主要存在2種相態(tài)的水,其橫向弛豫時(shí)間分別在100～1 000 ms和1 000 ms以上,分別為T21峰和T22峰并對(duì)應(yīng)半結(jié)合水(不易流動(dòng)水)和非結(jié)合水(自由水)。T21峰的占比最高,表明半結(jié)合水是燕窩中水與蛋白、糖等組分的主要作用形式,這與李燦等[12]的結(jié)果一致。

a-純凈燕;b-燕盞圖8 不同蒸制時(shí)間下純凈燕和燕盞燉煮后弛豫時(shí)間分布Fig.8 Relaxation time distribution of stewed processed clean edible bird′s nest and edible bird′s nest cup under different steaming time

對(duì)燕盞而言,未蒸制、蒸制1 min和4 min樣品中僅存在半結(jié)合水。但蒸制時(shí)間達(dá)到4 min時(shí),T21峰的頂點(diǎn)時(shí)間左移(P<0.05),這表示該相態(tài)水和燕窩組分束縛程度增加,并可能是燕窩硬度、耐咀嚼性提高的內(nèi)在原因。繼續(xù)延長蒸制至10 min后,半結(jié)合水弛豫時(shí)間繼續(xù)縮短,結(jié)合程度進(jìn)一步增加的同時(shí),在1 000 ms以上出現(xiàn)第2種相態(tài)游離程度很高的水分子。由于不同蒸制時(shí)間處理組燕盞燉煮后的吸水量以及T21和T22峰面積總和(表3)相近,推測(cè)這部分游離水是由半結(jié)合水轉(zhuǎn)化而來。在蒸制引起的熱處理下,燕窩蛋白中的無定形區(qū)和結(jié)晶區(qū)間結(jié)構(gòu)趨于展開,暴露出與水結(jié)合的位點(diǎn)[19]。一定程度延長蒸制時(shí)間利于水分子進(jìn)入燕窩蛋白內(nèi)部區(qū)域后與蛋白結(jié)合程度的上升[26]。然而蒸制時(shí)間過長,導(dǎo)致蛋白分子原本的有序結(jié)構(gòu)擾亂,更傾向于內(nèi)部自身結(jié)合,水分子結(jié)合程度降低并轉(zhuǎn)移[27],部分轉(zhuǎn)化成游離水。

表3 不同蒸制時(shí)間下燕盞燉煮后弛豫峰時(shí)間、面積和比例Table 3 Relaxation time, peak area and percentage in stewed edible bird′s nest cup under different steaming time

純凈燕燉煮后的樣品內(nèi)部一直存在2種形態(tài)的水分,隨著蒸制時(shí)間的延長,T21和T22同時(shí)左移,表明純凈燕內(nèi)部水分與燕窩組分的束縛程度不斷提高。進(jìn)一步說明燕窩燉煮樣品硬度、膠黏性的升高可能是由于水與燕窩物料組分結(jié)合更緊密。結(jié)合前文的分析,認(rèn)為純凈燕是比燕盞變性程度更高的燕窩蛋白,因此存在一定程度的蛋白聚集體,導(dǎo)致與水分子相互作用的位點(diǎn)被掩蔽或占用,因此和天然或蒸制時(shí)間較短的燕盞相比,未蒸制和短時(shí)蒸制后就存在一部分自由水。蒸制時(shí)間的延長促進(jìn)純凈燕蛋白分子內(nèi)部進(jìn)一步結(jié)合,半結(jié)合水轉(zhuǎn)化成自由水,導(dǎo)致持水能力下降,這也與固形物含量的結(jié)果一致。然而T21和T22峰左移表明一部分水與燕窩組分保持吸附的程度卻得到了強(qiáng)化,這很可能是純凈燕干、硬的原因[28]。

2.6 燕條形態(tài)和微觀結(jié)構(gòu)

前文發(fā)現(xiàn)過長時(shí)間的蒸制導(dǎo)致燕窩中的硬條含量上升,并可能和蛋白的變性有關(guān),為進(jìn)一步探究燕窩變性蛋白的內(nèi)部結(jié)構(gòu),從蒸制10 min的純凈燕組別中挑選出硬燕條,并與正常燕條進(jìn)行對(duì)比。泡發(fā)后的正常燕條顏色為半透明,細(xì)長,且具備一定的韌性。而硬燕條顏色略白,由于難以分絲而略粗,易斷易碎。采用掃描電鏡進(jìn)一步觀察正常燕條和硬燕條微觀結(jié)構(gòu),獲取表面以及內(nèi)部片層之間的結(jié)構(gòu)信息。圖9-e、圖9-f中正常燕條的表面較平整,分布著細(xì)小的孔洞,內(nèi)部含有層疊的多孔結(jié)構(gòu)且孔洞邊緣干凈完整,正常燕條內(nèi)部疏松多孔的結(jié)構(gòu)和CHANTAKUN等[5]的結(jié)果一致。圖9-b、圖9-c中硬燕條的表面致密光滑,含有不規(guī)則的雜質(zhì),推測(cè)過長時(shí)間的熱處理導(dǎo)致其表面收縮,結(jié)構(gòu)崩塌,孔洞減少。另外,其內(nèi)部多孔結(jié)構(gòu)破裂,邊緣粗糙且嵌入大量雜質(zhì)[29]。推測(cè)過長時(shí)間的蒸制預(yù)處理會(huì)影響燕窩內(nèi)部多孔結(jié)構(gòu)的數(shù)量以及完整度,從而損害其吸水性以及持水性,并導(dǎo)致感官性狀的劣變。

a-硬燕條泡發(fā)后樣品外觀;b-硬燕條表面微觀結(jié)構(gòu);c-硬燕條內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu);d-正常燕條泡發(fā)后樣品外觀;e-正常燕條表面微觀結(jié)構(gòu);f-正常燕條內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)圖9 硬燕條和正常燕條外觀形態(tài)和微觀結(jié)構(gòu)Fig.9 Appearance and microstructure of edible bird′s nest stiff strips and normal strips

3 結(jié)論

蒸制預(yù)處理能降低燕窩干料中的微生物數(shù)量,相同時(shí)間的蒸制處理下純凈燕的滅菌效果更強(qiáng)。蒸制時(shí)間超過4 min燕窩的漲發(fā)倍數(shù)顯著降低(P<0.05),且硬條占比提高。10 min以內(nèi)的蒸制不會(huì)影響燕盞燉煮后的固形物含量,而蒸制達(dá)到4 min后引起純凈燕固形物含量顯著降低(P<0.05)。另外,蒸制可以提高燕窩燉煮后的硬度、膠黏性,獲得適中的黏性。而燕窩中水分子與蛋白、糖組分結(jié)合程度的增加可能是燕窩硬度提高的內(nèi)在原因。掃描電鏡下,熱變性過度的硬燕條內(nèi)部多孔結(jié)構(gòu)破損且含大量雜質(zhì),而正常燕條內(nèi)部孔洞完整干凈。因此,在運(yùn)用蒸制工藝時(shí),需要針對(duì)不同的燕窩原料采用不同的蒸制時(shí)長,以兼顧控制微生物數(shù)量和獲得良好口感的雙重目的。通過探究蒸制預(yù)處理對(duì)2種常見燕窩原料加工特性的影響,為燕窩蒸制工藝條件參數(shù)的確定,以及其他熱加工技術(shù)的應(yīng)用提供參考,同時(shí)也指向?qū)ふ覐?qiáng)度適宜、成本合適的物理場(chǎng)、深加工等技術(shù)助力燕窩產(chǎn)品的開發(fā)與升級(jí)。