摘要：為探究關(guān)鍵工藝對(duì)小龍蝦產(chǎn)品品質(zhì)的影響，以小龍蝦為原料，通過質(zhì)構(gòu)分析、低場(chǎng)核磁共振與感官評(píng)價(jià)等方法，研究保水劑(1%、1.5%無磷保水劑和1.2%碳酸氫鈉+4%海藻糖)、干燥條件(溫度：70℃、80℃、90℃;時(shí)間：0.5h、1h、1.5h、2h)及殺菌條件(100℃、115℃、121℃;15min)對(duì)其水分、質(zhì)構(gòu)特性及感官評(píng)分的影響，優(yōu)化軟包裝即食小龍蝦加工工藝并探究水分與質(zhì)地的關(guān)系。研究表明，保水劑(1.2%碳酸氫鈉+4%海藻糖)添加增加了蝦肉中的不易流動(dòng)水和自由水含量，并顯著提高蝦肉的持水性，降低蝦肉硬度(P<0.05)，且隨干燥溫度的升高和時(shí)間的延長(zhǎng)，蝦肉水分含量顯著減少(P<0.05)，硬度和咀嚼性增加;而過高的殺菌溫度破壞蝦肉內(nèi)部纖維結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致蝦肉咀嚼性差。結(jié)果表明蝦肉制品的水分含量顯著影響其產(chǎn)品品質(zhì)，同時(shí)確定了即食小龍蝦加工工藝最佳條件，即添加保水劑(1.2%碳酸氫鈉+4%海藻糖)，70℃下干燥1h，115℃殺菌15min時(shí)蝦肉感官品質(zhì)較佳，吡嗪類化合物增加，具有炸蝦特有的風(fēng)味。研究結(jié)果能為軟包裝即食小龍蝦加工產(chǎn)品品質(zhì)的提升及產(chǎn)業(yè)化提供理論參考。

　　關(guān)鍵詞：小龍蝦，保水劑，干燥，殺菌，質(zhì)構(gòu)特性，水分分布狀態(tài)，揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)

　　小龍蝦，學(xué)名克氏原螯蝦(Procambarusclarkii)，是我國(guó)長(zhǎng)江中下游地區(qū)重要的淡水經(jīng)濟(jì)蝦類[1]。其蝦肉蛋白質(zhì)含量高，味道鮮美，且富含多種微量元素，作為一種健康、優(yōu)質(zhì)綠色水產(chǎn)品深受消費(fèi)者喜愛[2]。近年來，我國(guó)小龍蝦產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，2020年小龍蝦全國(guó)總產(chǎn)量239.37萬噸，同比增長(zhǎng)14.55%[3]，相關(guān)產(chǎn)品與日俱增[4]，但小龍蝦加工產(chǎn)業(yè)仍在發(fā)展初期。常見小龍蝦產(chǎn)品主要以凍熟蝦仁、帶殼整蝦、凍熟蝦尾等冷凍粗加工為主[5]，鮮有深加工的工業(yè)制品，因此研究小龍蝦的加工工藝對(duì)擴(kuò)大小龍蝦精加工產(chǎn)業(yè)鏈有重要意義。

　　即食蝦尾是小龍蝦的一種新型加工產(chǎn)品。其制作包括吐臟、清洗、腌制、干燥(干制/油炸)、殺菌等工序。其中腌制、干燥(干制/油炸)和殺菌是生產(chǎn)過程中的三個(gè)主要工序，直接決定了加工后小龍蝦的品質(zhì)。食品工業(yè)中，一般使用鹽等調(diào)味料進(jìn)行腌制，以達(dá)到去腥和初步調(diào)味的目的，從而改善產(chǎn)品風(fēng)味[6]。而干燥能減少蝦肉中的水分，改善其質(zhì)地，同時(shí)也便于儲(chǔ)藏。

　　殺菌則是為了減少蝦肉中的微生物，延長(zhǎng)其保質(zhì)期。崔陽(yáng)陽(yáng)等[7]利用浸漬工藝制得的蝦肉產(chǎn)品肉質(zhì)及風(fēng)味均優(yōu)于傳統(tǒng)煮制入味蝦肉產(chǎn)品;胡夢(mèng)月等[8]探究了即食蝦干加工工藝，發(fā)現(xiàn)當(dāng)水分含量為43.33%時(shí)獲得的產(chǎn)品肉質(zhì)柔韌，色澤均勻，符合感官一級(jí)品要求;鄭煜飛[9]研究發(fā)現(xiàn)在115℃下殺菌5min獲得的即食小龍蝦蝦肉結(jié)構(gòu)完整，感官品質(zhì)較好。其中肉制品的水分含量顯著影響其質(zhì)地。水分的過度流失會(huì)導(dǎo)致食物喪失原有的風(fēng)味及口感，導(dǎo)致質(zhì)地變硬，咀嚼性差，水分含量過高會(huì)導(dǎo)致肉質(zhì)軟爛，且不易儲(chǔ)藏。軟包裝食品又叫塑料包裝食品，能夠通過殺菌延長(zhǎng)食品貯藏期，因其成本低、貨架期長(zhǎng)、方便貯運(yùn)等特點(diǎn)，被廣泛用于食品工業(yè)[10]。

　　丁聰?shù)萚11]通過單因素和響應(yīng)面設(shè)計(jì)優(yōu)化即食軟包裝甜玉米粒工藝及參數(shù)，延長(zhǎng)了玉米粒保質(zhì)期。金文剛等[12]以長(zhǎng)吻鮠為原料，開發(fā)出一種可投放市場(chǎng)的新型即食軟包裝魚加工產(chǎn)品。目前對(duì)小龍蝦加工工藝的研究主要集中在品質(zhì)改善等方面，而對(duì)生產(chǎn)過程關(guān)鍵工序中水分與質(zhì)地的關(guān)系尚不明確。本文通過腌制、干燥、包裝和殺菌等工序制得軟包裝即食小龍蝦，以產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)特性和水分為主要指標(biāo)，探究保水劑、干燥條件及殺菌溫度對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響，同時(shí)優(yōu)化小龍蝦產(chǎn)品加工工藝，為小龍蝦軟包裝即食產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化提供理論參考。

　　1材料與方法

　　1.1材料與儀器

　　鮮活小龍蝦重量(6±2)g體長(zhǎng)8~10cm2021年7—8月份購(gòu)于于湖北省武漢市洪山區(qū)菜市場(chǎng);大豆油、食鹽、花椒、辣椒、大茴香、生姜、白糖、料酒均市購(gòu);碳酸氫鈉食品級(jí)天津渤化永利化工股份有限公司;海藻糖食品級(jí)合肥盛潤(rùn)生物制品有限公司;無磷保水劑食品級(jí)河南隆霄生物科技有限公司;檸檬酸食品級(jí)萬海化工。

　　TAXTPlus食品物性測(cè)試儀英國(guó)StableMicroSystem;FB224分析天平上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司;BYXX50熱風(fēng)干燥箱中國(guó)艾博;YX280高壓滅菌鍋上海三申醫(yī)療器械;CR22N高速冷凍離心機(jī)日本日立Hitachi;Trace1310ISQLT/TraceUltraDSQⅡLT氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(GCMS)美國(guó)ThermoFisher;NMI20025VI核磁共振成像分析儀蘇州紐曼分析儀器股份有限公司等。

　　1.2實(shí)驗(yàn)方法

　　1.2.1工藝流程原料→清洗→腌制→干燥→油炸→包裝→殺菌→成品

　　1.2.2操作要點(diǎn)原料：市售鮮活小龍蝦。清洗：參照陳東清等[13]的清洗方法并稍作修改。在小龍蝦質(zhì)量?jī)杀兜乃�中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%的食鹽、1.8%的檸檬酸、1.8%的碳酸氫鈉，浸泡吐臟1h，清水漂洗12次;低溫腌制：腌制溫度為4℃，時(shí)間2h;按條件進(jìn)行熱風(fēng)干燥后油炸，設(shè)定油溫160℃，時(shí)間1min;取出冷卻后定量分裝，真空包裝;按照設(shè)定的溫度和時(shí)間對(duì)包裝后的即食小龍蝦進(jìn)行高壓滅菌。

　　1.2.3保水劑對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將小龍蝦尾在分別添加了1%(T1)、1.5%(T2)無磷保水劑和1.2%碳酸氫鈉+4%海藻糖(T3)的腌制液中低溫腌制1h，研究保水劑對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響。

　　1.2.4干燥條件對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響將不添加品質(zhì)改良劑腌制后的小龍蝦尾分別在70℃、80℃、90℃溫度下干燥0.5h、1h、1.5h、2h，按照工藝制成產(chǎn)品，研究不同干燥條件對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響。

　　1.2.5殺菌條件對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響將小龍蝦在不添加保水劑的腌制液中腌制后，70℃下干燥1.5h，按照工藝制成產(chǎn)品。分別在100℃、115℃、121℃溫度下滅菌15min，研究不同殺菌溫度對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響。

　　1.2.6質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定

　　參考HailongFan等[14]法，將熟制小龍蝦放置在TAXT2質(zhì)地分析儀(StableMicroSystems,Ltd.，Surrey,UK)的加載平臺(tái)上，采用P/5圓柱形探針測(cè)量尾部硬度和彈性。設(shè)定參數(shù)為：測(cè)前1.0mm/s，測(cè)中1.0mm/s，測(cè)后1.0mm/s，壓縮距離3.0mm，測(cè)定時(shí)間30s，觸發(fā)力5g，每組樣品測(cè)試10個(gè)平行樣，取平均值。

　　1.2.7水分含量測(cè)定水分含量測(cè)定參照GB5009.3—2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中水分的測(cè)定方法[15]。

　　1.2.8持水性(Waterholdingcapacity,WHC)測(cè)定離心法測(cè)定蝦肉的持水性[16]。樣品用濾紙稱重并包裝。

　　1.2.9低場(chǎng)核磁共振分析(LowfieldNuclearmagneticresonance,LFNMR)參考Ulla[17]法測(cè)定蝦尾的水分子分布并稍作修改。將小龍蝦尾置于30mm孔徑大小的LFNMR玻璃管內(nèi)，使用CarrPurcellMeiboomGill(CPMG)序列分析水分子的弛豫時(shí)間(T2i)。橫向弛豫時(shí)間和面積通過使用MultiExpInv分析軟件(NiumagCo.,Ltd，中國(guó)上海)計(jì)算。每個(gè)樣品一式三份進(jìn)行測(cè)試。

　　1.2.10核磁共振成像(MagneticResonanceImaging)分析通過使用多重自旋回波(MultipleSpinEcho)序列，在同一核磁共振(NMR)分析儀上獲得質(zhì)子密度加權(quán)圖像。成像參數(shù)如下：時(shí)間重復(fù)：1000ms，時(shí)間回波：18.2ms，層隙：1.0mm，層數(shù)：4，層寬：0.5mm。

　　1.2.11感官評(píng)定根據(jù)即食小龍蝦加工工藝關(guān)鍵點(diǎn)，選取6名經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的感官評(píng)定人員對(duì)干燥階段不同時(shí)間及不同溫度蝦肉的口感、色澤、形態(tài)和風(fēng)味等進(jìn)行感官評(píng)分。

　　1.2.12揮發(fā)性物質(zhì)分析

　　參考Huang等[18]法并加以修改，準(zhǔn)確稱取蝦肉6g，加入20mL頂空瓶中，并在45℃水浴鍋中平衡20min，用已活化好的50/30µmDVB/CAR/PDMS萃取頭頂空吸附40min，進(jìn)樣口溫度250℃。每組樣品分別制備3個(gè)平行樣。色譜條件參考朱萌等[19]的方法：使用DBWAX極性毛細(xì)管柱(30mm×0.25mm，0.25μm)，流速為1mL/min;程序升溫：40℃保持4min后，以3℃/min速度升至100℃，保持10min，再以6℃/min升溫至150℃，保持8min，最后以20℃/min升溫至280℃，保持10min。質(zhì)譜條件：接口溫度為280℃;離子源溫度為250℃;電子能量為70eV;質(zhì)量范圍為35～350u。

　　1.3數(shù)據(jù)處理

　　使用SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和單因素方差分析(ANOVA)，數(shù)據(jù)差異的顯著性使用Duncan多重比較，顯著性水平設(shè)置為P<0.05，結(jié)果表示為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”，作圖采用Origin2021和GraphpadPrism5軟件。每組實(shí)驗(yàn)測(cè)定6個(gè)平行。

　　2結(jié)果與分析

　　2.1保水劑對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

　　2.1.1保水劑對(duì)產(chǎn)品水分含量和質(zhì)構(gòu)特性的影響

　　水分含量是影響肉制品品質(zhì)的關(guān)鍵因素，主要影響產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)特性[20]。與對(duì)照組相比，添加保水劑后，產(chǎn)品的硬度顯著減小，水分含量無顯著性差異，蝦肉的持水性顯著增加。可能由于保水劑能減少干燥過程中肌肉內(nèi)部水分流失，提高肉的持水性。

　　與其余兩組對(duì)比，T3處理組后的蝦肉硬度值最低，且持水性增加。可能由于碳酸氫鈉的作用使腌制液呈堿性，蛋白質(zhì)變性，加熱形成凝膠后，將水分束縛在蛋白質(zhì)的三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，提高蝦肉的持水能力[21]，Kang等[21]研究發(fā)現(xiàn)碳酸氫鈉的添加能提高鹽溶蛋白的濃度，提高豬肉的持水能力;同時(shí)海藻糖比蛋白質(zhì)更易與水結(jié)合，使蝦肉中蛋白質(zhì)收縮，質(zhì)地與持水性均升高[23]。

　　2.1.2保水劑對(duì)產(chǎn)品水分分布的影響

　　核磁弛豫時(shí)間能體現(xiàn)蝦肉樣品中的氫原子狀態(tài)，直接反映水分子的分布情況。共出現(xiàn)三個(gè)峰，即T21(0.1~10)、T22(10~100)和T23(100~1000)。研究發(fā)現(xiàn)，小龍蝦肌肉中存在三種形式的水，其中T21表示結(jié)合水，T22表示不易流動(dòng)水，T23表示自由水[24]。與對(duì)照組相比，T22峰面積所占比例最大，保水劑對(duì)結(jié)合水和不易流動(dòng)水的影響無顯著性差異。在T3組中，弛豫時(shí)間T22和T23均增加，說明碳酸氫鈉和海藻糖的添加增加了蝦肉中的不易流動(dòng)水和自由水含量，在干燥過程中減緩了水分流失，在一定程度上改善蝦肉品質(zhì)。

　　2.2干燥條件對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

　　2.2.1干燥條件對(duì)產(chǎn)品水分含量和質(zhì)構(gòu)特性的影響

　　不同干燥條件對(duì)小龍蝦產(chǎn)品的水分含量、硬度、彈性及感官評(píng)價(jià)的測(cè)定結(jié)果，隨著烘干時(shí)間的增加，蝦肉的水分含量顯著減少，表面硬度和內(nèi)部硬度顯著升高(P<0.05)，感官評(píng)分降低。這是由于隨干燥溫度的升高和干燥時(shí)間的延長(zhǎng)，蝦肉中肌原纖維蛋白發(fā)生部分變性，蝦肉表面水分蒸發(fā)速度和內(nèi)部水分向外擴(kuò)散的速度加快導(dǎo)致水分含量顯著下降，蝦肉內(nèi)部肌原纖維之間間距減小，纖維結(jié)構(gòu)致密使內(nèi)部阻力增加，硬度增加[25]，咀嚼性增加，口感較差。

　　在同一時(shí)間下，干燥溫度越高，蝦肉內(nèi)部水分減少的速度越快，結(jié)構(gòu)致密程度越深，導(dǎo)致較高的硬度。蝦肉的彈性值隨干燥時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)，這種變化在較高溫度下更顯著。常莉莉等[26]通過對(duì)烤制后帶魚不同水分含量與質(zhì)構(gòu)的關(guān)系研究證明當(dāng)水分含量在70%時(shí)帶魚的肉質(zhì)細(xì)嫩，具有較好的食用品質(zhì)。Serra研究表明[27]肉制品的硬度、咀嚼性等質(zhì)構(gòu)指標(biāo)與其水分含量呈負(fù)相關(guān)，與我們的研究結(jié)果一致。

　　2.3不同殺菌溫度對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

　　2.3.1不同殺菌溫度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)特性的影響

　　隨著殺菌溫度的升高，小龍蝦的硬度值和彈性值整體呈下降趨勢(shì)(P<0.05p>0.05)。彈性值在115℃組最大，而表面硬度值在115℃組最小。隨著殺菌溫度的升高，蝦肉中結(jié)構(gòu)蛋白降解，肌肉組織松散，硬度下降，彈性增加。當(dāng)殺菌溫度進(jìn)一步升高，肌肉的纖維結(jié)構(gòu)被破壞，結(jié)締組織變?yōu)闊o序，蝦肉中汁液流失加速，質(zhì)地松軟，這與李肖嬋等人[1]研究結(jié)果一致。

　　2.4軟包裝即食小龍蝦風(fēng)味分析

　　綜上結(jié)果，選擇復(fù)合加工工藝參數(shù)為：腌制液：T3：1.2%碳酸氫鈉+4%海藻糖，干燥條件：70℃，1h，殺菌條件：115℃，15min，制得小龍蝦產(chǎn)品，同時(shí)與不添加保水劑的產(chǎn)品對(duì)比進(jìn)行質(zhì)構(gòu)、感官評(píng)價(jià)及風(fēng)味分析。與對(duì)照組相比，添加保水劑后復(fù)合工藝獲得的產(chǎn)品硬度較低，且感官評(píng)分較高。與蝦肉風(fēng)味的形成主要涉及加工過程中氨基酸、蛋白質(zhì)等相互作用形成的風(fēng)味化合物，脂肪氧化、水解反應(yīng)產(chǎn)生的醛、酮、酯類化合物等方面。經(jīng)工藝制得的小龍蝦肉中共檢測(cè)出43種揮發(fā)性化合物。研究表明，醛類物質(zhì)對(duì)油炸蝦肉風(fēng)味有較大影響[31]。

　　兩種處理后蝦肉中存在與腥味有關(guān)的壬醛等醛類物質(zhì)[32]，顯著影響產(chǎn)品整體風(fēng)味。芳樟醇等醇類物質(zhì)是海鮮香氣的重要成分[33]。酚類化合物閾值較高，對(duì)風(fēng)味影響較弱。蝦肉油炸后會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng)，產(chǎn)生較多的吡嗪類化合物，對(duì)蝦風(fēng)味的形成有較大影響[34]。如上結(jié)果中，吡嗪類化合物相對(duì)含量較高，而醛類及酚類物質(zhì)含量相對(duì)較少，與對(duì)照組相比，保水劑的添加增加了吡嗪類化合物含量，表明碳酸氫鈉和海藻糖對(duì)油炸后蝦肉風(fēng)味的形成有促進(jìn)作用。

　　3結(jié)論

　　通過研究保水劑、干燥條件和殺菌溫度對(duì)軟包裝即食小龍蝦品質(zhì)的影響，探究了蝦肉中水分與質(zhì)地的關(guān)系，優(yōu)化小龍蝦加工產(chǎn)品工藝。結(jié)果表明當(dāng)添加1.2%碳酸氫鈉+4%海藻糖時(shí)獲得的產(chǎn)品硬度最低，且持水性較好。分析不同干燥條件后結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨干燥時(shí)間和干燥溫度的增加，水分含量顯著減少，蝦肉萎縮，硬度增加，最終選擇最佳干燥條件為70℃下熱風(fēng)干燥1h;研究了殺菌溫度對(duì)小龍蝦成品質(zhì)構(gòu)特性和水分分布的影響，確定在115℃條件下殺菌15min獲得的小龍蝦品質(zhì)最好。綜上結(jié)果對(duì)軟包裝即食小龍蝦進(jìn)行風(fēng)味分析，添加保水劑的產(chǎn)品感官評(píng)分較高，美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的吡嗪類化合物增加，具有炸蝦特有的風(fēng)味。研究證明蝦肉中的水分含量及分布能顯著影響其質(zhì)構(gòu)特性，同時(shí)開發(fā)出小龍蝦最佳加工工藝，為生產(chǎn)更具附加值的小龍蝦產(chǎn)品提供了理論參考。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]李肖嬋,林琳,高凱日,等.不同反壓殺菌溫度對(duì)即食小龍蝦品質(zhì)的影響[J].肉類工業(yè),2019(5):2531.LIXiaochan,LINLin,GAOKairi,etal.Effectofdifferentantipressuresterilizationtemperatureonthequalityofinstantcrayfish[J].MeatIndustry,2019(5):2531.

　　[2]李肖嬋,林琳,朱亞軍,等.巴氏殺菌和超高壓殺菌對(duì)即食小龍蝦貨架期的影響[J].漁業(yè)現(xiàn)代化,2020,47(4):8388.LIXiaochan,LINLin,ZHUYajun,etal.EffectofpasteurizationandultrahighpressuresterilizationontheshelflifeofreadytoeatProcambarusclarkii[J].FisheryModernization,2020,47(4):8388.

　　[3]本刊訊.《小龍蝦全產(chǎn)業(yè)鏈圖譜(2021年版)》全文公布[J].中國(guó)水產(chǎn),2021(11):2533.

　　作者：李雪紅1,2，羅小瑩1,2，付朋3，付曉燕3，李述剛1,4，石柳2，吳文錦2，丁安子2，熊光權(quán)2，汪蘭