兩種干鮑樣品復(fù)水漲發(fā)過程中質(zhì)構(gòu)及流變學(xué)特性

劉 凡，唐偉偉，韓 飛，高 昕,*

（中國海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266003）

兩種干鮑樣品復(fù)水漲發(fā)過程中質(zhì)構(gòu)及流變學(xué)特性

劉 凡1，唐偉偉2，韓 飛2，高 昕1,*

（中國海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266003）

以冷風(fēng)干鮑為實(shí)驗(yàn)對象對其復(fù)水漲發(fā)工藝進(jìn)行優(yōu)化，得出最佳復(fù)水漲發(fā)條件。研究不同干鮑樣品復(fù)水漲發(fā)過程中營養(yǎng)成分、感官特性、組織結(jié)構(gòu)和流變學(xué)特性參數(shù)的變化。結(jié)果表明：在復(fù)水漲發(fā)過程中，冷風(fēng)干鮑和自然晾干干鮑各基本成分含量與鮮活鮑魚相比均呈顯著降低趨勢，但冷風(fēng)干鮑各基本成分含量均高于自然晾干干鮑。與自然晾干干鮑相比，冷風(fēng)干鮑肌纖維粗細(xì)均勻，纖維間空隙較小，結(jié)構(gòu)更加致密。此外，冷風(fēng)干鮑各項(xiàng)流變學(xué)特性參數(shù)值硬度、彈性、凝聚性、咀嚼性均優(yōu)于自然晾干樣品。說明冷風(fēng)干鮑復(fù)水漲發(fā)后其營養(yǎng)性及質(zhì)構(gòu)更佳。

干鮑；水發(fā)；組織構(gòu)造；流變學(xué)特性

鮑魚屬于軟體動物門鮑科，肉質(zhì)柔嫩，鮮而不膩，以其較高的營養(yǎng)和藥學(xué)價(jià)值被列為“海產(chǎn)八珍”之一，是滋補(bǔ)、健身、治病、防老之佳品[1]。鮑魚主要有鮮活、冷凍、罐頭和干制品4 種產(chǎn)品形式，其中以干制鮑魚為主[2]。干鮑味道鮮美具有極高的營養(yǎng)價(jià)值并能長期貯存，然而在正式烹飪前需經(jīng)過長時(shí)間的漲發(fā)，消費(fèi)者購買后，發(fā)制方法和條件的不同，會直接影響鮑魚的口感、營養(yǎng)成分和品質(zhì)。

當(dāng)前水產(chǎn)品復(fù)水漲發(fā)工藝主要是利用物理、化學(xué)手段使干品的化學(xué)組成和質(zhì)地盡可能恢復(fù)到原有狀態(tài)。李志超等[3]研究干海參在浸泡、煮制和泡發(fā)過程中鹽分和外源性糖的溶出規(guī)律，以及海參蛋白質(zhì)的損失情況，對干海參復(fù)水后干質(zhì)量率的測定條件進(jìn)行了優(yōu)化。趙碩等[4]研究考察了浸泡時(shí)間、NaOH溶液濃度、浸泡溫度對魚皮水發(fā)率的影響，并對條件進(jìn)行了優(yōu)化。洪佳敏等[5]研究了不同的熱燙溫度、時(shí)間、保溫溫度及時(shí)間對泡發(fā)淡干海參的營養(yǎng)及口感等的影響。干鮑復(fù)水漲發(fā)工序非常復(fù)雜，目前還沒有相應(yīng)的國家或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可供參考，傳統(tǒng)方法用大量的硼砂、純堿等處理干鮑以達(dá)到軟化的目的，造成了食品安全問題，也導(dǎo)致了大量營養(yǎng)物質(zhì)的流失。張亞琦等[6]曾對干鮑的復(fù)水工藝進(jìn)行優(yōu)化，增加了堿泡這一工藝，但是堿泡后鮑魚體表發(fā)黏，邊緣組織脫落，發(fā)制鮑魚后水體較混濁，鮑魚的食用價(jià)值大大下降，發(fā)制效果并不理想。

本實(shí)驗(yàn)以冷風(fēng)干鮑和自然晾干干鮑為研究對象，在不添加純堿的情況下，對干鮑發(fā)制工藝進(jìn)行優(yōu)化，得出干鮑最佳復(fù)水漲發(fā)條件，并測定復(fù)水后不同干鮑樣品的營養(yǎng)成分、組織結(jié)構(gòu)和流變學(xué)特性參數(shù)的變化。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

皺紋盤鮮鮑購于青島南山水產(chǎn)品批發(fā)市場，帶殼質(zhì)量（61.6±9.1）g，殼長（7.8±0.4）cm。樣品經(jīng)去殼、去內(nèi)臟，鹽溶液蒸煮后，分別進(jìn)行冷風(fēng)干燥（冷風(fēng)干燥箱內(nèi)溫度15 ℃，風(fēng)速為1.5 m/s，相對濕度為50%～70%）以及自然晾干（晾曬前期環(huán)境溫度15～20 ℃，后期溫度為10 ℃，相對濕度為55%～85%）。兩種干燥方法均干燥至鮑魚干基含水率低于20%。

高氯酸（分析純） 天津鑫源化工有限公司；石油醚 萊陽經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)精細(xì)化工廠；無水硫酸鈉（分析純） 天津博迪化工股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

1HP-5型冷風(fēng)干燥試驗(yàn)機(jī) 青島歐美亞科技有限公司；KYKY-2800B型數(shù)字化掃描電子顯微鏡 北京中科科儀技術(shù)發(fā)展有限責(zé)任公司；電子調(diào)溫萬用電爐 龍口市先科儀器公司；TMS-PRO單軸向壓縮和拉伸型質(zhì)構(gòu)儀美國Food Technology公司；Company Model CM1900冷凍切片機(jī) 德國Leica公司。

1.3 方法

1.3.1 復(fù)水漲發(fā)條件的確定

復(fù)水漲發(fā)工藝：初始水發(fā)24 h→水煮→水發(fā)。水煮和水發(fā)時(shí)間（實(shí)驗(yàn)中水發(fā)時(shí)間包括初始24 h）是影響鮑魚樣品復(fù)水漲發(fā)效果的2 個(gè)關(guān)鍵因素。復(fù)水效果通過外表形態(tài)、均勻性，同時(shí)通過質(zhì)地剖面分析（texture profile analysis，TPA）測定分析其硬度、彈性和黏著性并對其進(jìn)行感官評定。

發(fā)制鮑魚樣品的感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表1，由6 位專業(yè)品評員依據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行感官評定。

表1 鮑魚感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation criteria of abalone meat

TPA實(shí)驗(yàn)又稱兩次咀嚼實(shí)驗(yàn)（two bite test，TBT），主要通過模擬人體口腔咀嚼運(yùn)動，對鮑魚樣品進(jìn)行2 次壓縮[7]。采用質(zhì)構(gòu)儀對復(fù)水漲發(fā)后鮑魚樣品進(jìn)行測定[8]，儀器參數(shù)：圓柱型探頭，直徑4 mm，形變量50%，壓縮速率60 mm/min、實(shí)驗(yàn)結(jié)果為6 次平行的平均值。

水煮時(shí)間確定：樣品水發(fā)24 h后，在沸水中分別煮10、20、30 min，再在清水中泡發(fā)48 h，通過分析感官評定結(jié)果得出最佳煮制時(shí)間。

水發(fā)時(shí)間確定：樣品水發(fā)24 h后，固定最佳水煮時(shí)間，再在清水中分別水發(fā)24、48、72 h，即總共水發(fā)48、72、96 h。同樣通過分析感官評定結(jié)果得出最佳水發(fā)時(shí)間。

1.3.2 基本成分含量測定

水分含量的測定采用常壓干燥法[9]；粗蛋白質(zhì)含量的測定采用凱氏定氮法[10]；膠原蛋白含量的測定采用氯胺T法[11]；多糖含量的測定采用硫酸-苯酚法[12]；粗脂肪含量的測定采用索式抽提法[13]。

1.3.3 組織構(gòu)造觀察

將鮑魚樣品切成0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm大小的塊狀物，OCT（optimal cutting temperature compound）包埋液包埋后放置在－28 ℃條件下冷凍1 h，在冷凍切片機(jī)上切片，厚度為10 μm，Van Gieson染色法[14]染色后在光學(xué)顯微鏡上放大200 倍觀察。

1.3.4 流變學(xué)特征參數(shù)測定

流變學(xué)參數(shù)測定分兩個(gè)方面進(jìn)行，即小變形實(shí)驗(yàn)（應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)）和大變形實(shí)驗(yàn)（破斷實(shí)驗(yàn)）。應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)使用單軸向壓縮和拉伸型流變儀于室溫下測量。儀器參數(shù)：圓柱型探頭，直徑3.6 mm，壓縮速率60 mm/min，形變量20%，中間停頓時(shí)間15 s，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為6 次平行實(shí)驗(yàn)的平均值。

應(yīng)力松弛曲線采用逐次漸近法進(jìn)行分析，近似方程可以表示為：

式中：s（t）為應(yīng)力松弛過程中的應(yīng)力/gf；e0為恒定的形變量；t為應(yīng)力加載的時(shí)間/s；Ei為黏彈性體應(yīng)力松弛過程中第i個(gè)彈性模量（E0=E1+E2+··+En，瞬時(shí)彈性模量）/（dyn/cm2）；τi為黏彈性體應(yīng)力松弛過程中的第i個(gè)應(yīng)力松弛時(shí)間/s；ηi為黏彈性體應(yīng)力松弛過程中的第i個(gè)黏性模量/（dyn·s/cm2）。

在本實(shí)驗(yàn)中，對鮑魚應(yīng)力松弛性質(zhì)的研究采用的是廣義Maxwell模型，使用Origin7.5軟件，采用逐次漸近法解析應(yīng)力松弛曲線，解析至第2次為止[15-17]，鮑魚肌肉經(jīng)典的應(yīng)力松弛曲線如圖1所示。

破斷實(shí)驗(yàn)使用與應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)相同的儀器，測定破斷強(qiáng)度（rupture strength，RS）。儀器參數(shù)：圓柱型探頭，直徑2 mm，壓縮速率50 mm/min，測定在室溫條件下進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為6 次平行的平均值[18]。

圖1 鮮活鮑魚樣品的應(yīng)力松弛曲線Fig.1 Stress-relaxation curve of raw abalone meat

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對實(shí)驗(yàn)中各項(xiàng)平行測定數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，顯著性水平（P＜0.05）由Tukey’s多項(xiàng)比較檢測確定。

2 結(jié)果與分析

2.1 最佳復(fù)水漲發(fā)條件確定

2.1.1 水煮時(shí)間對發(fā)制鮑魚品質(zhì)的影響

圖2 不同水煮時(shí)間對樣品發(fā)制效果影響Fig.2 Sensory evaluation of abalone with different boiling times

由圖2可知，隨著水煮時(shí)間的延長，樣品硬度和黏聚性呈下降趨勢，而彈性逐漸增加。水煮20 min與30 min相比，樣品的硬度和彈性沒有發(fā)生明顯變化，其均勻性也相差不大，而較水煮30 min樣品，水煮20 min的形態(tài)更佳。也就是說水煮20 min時(shí)，鮑魚品質(zhì)已達(dá)到較佳狀態(tài)，因此，確定最佳水煮時(shí)間為20 min。

2.1.2 水發(fā)時(shí)間對發(fā)制鮑魚品質(zhì)的影響

圖3 不同水發(fā)時(shí)間對樣品發(fā)制效果影響Fig.3 Sensory evaluation of abalone with different water immersion times

由圖3可知，水發(fā)48 h，由于發(fā)制時(shí)間較短，水分不能完全浸透組織，導(dǎo)致樣品復(fù)水后均勻性較差。TPA測定結(jié)果顯示，隨著發(fā)制時(shí)間的延長，樣品的硬度、黏聚性逐漸減小，而彈性逐漸增大。發(fā)制72 h與96 h相比，樣品的硬度、彈性和黏聚性均差別不大，說明水發(fā)72 h鮑魚品質(zhì)已達(dá)到較佳狀態(tài)。因此，確定較佳水發(fā)時(shí)間為72 h。

2.2 復(fù)水漲發(fā)過程中干鮑質(zhì)量及基本成分變化

表2 干鮑樣品復(fù)水漲發(fā)過程中各基本成分含量的變化Table 2 Changes in proximate component contents in dry abalone samples during the rehydration process

由表2可知，水發(fā)前冷風(fēng)干燥樣品中水分、粗蛋白、粗脂肪、多糖和膠原蛋白含量均高于自然晾干樣品，但差異不顯著。復(fù)水漲發(fā)過程中，隨著樣品質(zhì)量的增加，冷風(fēng)干鮑和自然晾干干鮑的體積也逐漸增加；相比鮮活樣品，兩種發(fā)制鮑魚樣品中水分含量均增加，而其他各營養(yǎng)成分含量均下降。

表3 干鮑樣品復(fù)水漲發(fā)過程中各基本成分實(shí)際質(zhì)量Table 3 Actual amounts of proximate components in abalone samples during the reconstitution process g

由表3可知，隨著復(fù)水漲發(fā)過程的進(jìn)行，干鮑樣品中各基本成分的實(shí)際質(zhì)量逐漸減少。與鮮活樣品相比，冷風(fēng)干鮑與自然晾干干鮑復(fù)水后72 h粗蛋白含量分別減少45.56%、56.13%；膠原蛋白含量分別減少46.52%、56.09%；脂肪含量減少76.34%、81.72%；總糖含量分別減少74.26%、78.97%。孫麗雯等[19]研究發(fā)現(xiàn)干貝在復(fù)水過程中，隨著復(fù)水時(shí)間的增加，樣品的營養(yǎng)成分逐漸減少。這可能與水煮時(shí)溫度較高導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性及發(fā)質(zhì)過程中可溶性成分的溶出有關(guān)。水煮冷風(fēng)干鮑與自然晾干干鮑相比較，質(zhì)量更接近鮮活鮑魚，其粗蛋白、膠原蛋白、粗脂肪和多糖含量均比自然晾干干鮑高，說明冷風(fēng)干鮑復(fù)水后較自然晾干干鮑營養(yǎng)價(jià)值高。

2.3 組織結(jié)構(gòu)變化

圖4 不同鮑魚樣品組織結(jié)構(gòu)Fig.4 Tissue structure of different abalone samples

鮮活樣品、冷風(fēng)干鮑、自然晾干干鮑復(fù)水漲發(fā)后肌肉組織構(gòu)造觀察結(jié)果如圖4所示。鮮活鮑魚組織內(nèi)部肌纖維縱橫交錯(cuò)，結(jié)構(gòu)較緊密，纖維之間空隙小，纖維相互交聯(lián)形成均勻網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。發(fā)制樣品與鮮活樣品有顯著的不同，肌肉組織較疏松，纖維束較粗，呈平行方式排列部分發(fā)生斷裂，并且隨著復(fù)水漲發(fā)時(shí)間的增加，肌肉組織越來越疏松，纖維間空隙變大，形成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，纖維束斷裂強(qiáng)度也隨之增大，與Gao Xin[20]、Olaechea[21]等的觀察結(jié)果相同。這可能與復(fù)水漲發(fā)過程中，纖維空隙吸入大量水分，并與可溶性成分發(fā)生物質(zhì)交換，導(dǎo)致空隙變大，肌纖維斷裂有關(guān)。相比自然晾干干鮑，冷風(fēng)干鮑發(fā)制后組織結(jié)構(gòu)致密，肌纖維粗細(xì)均勻，彎曲或斷裂現(xiàn)象不明顯，纖維間空隙較小。這表明冷風(fēng)干燥鮑魚相對自然晾干鮑魚水發(fā)后具有更好的質(zhì)構(gòu)特性。

2.4 流變學(xué)特征參數(shù)的變化

表4 不同樣品復(fù)水漲發(fā)后流變學(xué)特征參數(shù)的變化Table 4 Rheological properties of different samples during the reconstitution process

由表4可知，相比鮮活樣品，兩種發(fā)制樣品的流變學(xué)參數(shù)值（E0、τ1、η1和RS）均發(fā)生了變化。鮮活樣品的彈性模量、破斷強(qiáng)度和黏性模量明顯比發(fā)制樣品高，應(yīng)力松弛時(shí)間顯著低于發(fā)制樣品，這可能是因?yàn)閺?fù)水漲發(fā)過程中樣品組織內(nèi)部的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)遭到破壞。與自然晾干干鮑相比較，冷風(fēng)干鮑的彈性模量和RS均較小，應(yīng)力松弛時(shí)間和黏性模量較高。

通常彈性模量與肌肉中的彈性成分含量有密切聯(lián)系，彈性模量越大，彈性越小，反之亦然；破斷強(qiáng)度與硬度成正相關(guān)；應(yīng)力松弛時(shí)間表示樣品內(nèi)部應(yīng)力松弛的快慢，時(shí)間越長，肌纖維蛋白質(zhì)分子間滑動所需要的時(shí)間就越長[22-24]。與鮮活樣品相比較，復(fù)水漲發(fā)樣品的硬度較小，彈性較大，肌肉更加柔軟。冷風(fēng)干鮑發(fā)制后相比自然晾干干鮑，具有彈性大、硬度小和黏結(jié)性好的優(yōu)點(diǎn)。

表5 不同樣品復(fù)水漲發(fā)后TPA參數(shù)變化Table 5 Changes in TPA parameters of reconstituted abalone samples

由表5可知，干鮑發(fā)制后TPA各項(xiàng)參數(shù)與鮮活鮑魚相比，鮮活樣品的硬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于發(fā)制樣品，而彈性、黏聚性均小于發(fā)制樣品。一般認(rèn)為硬度的變化與破斷強(qiáng)度的變化存在對應(yīng)關(guān)系即硬度越大，破斷強(qiáng)度越高[25]。表5中，冷風(fēng)干燥樣品的硬度小于自然晾干樣品，與破斷強(qiáng)度變化規(guī)律（表4）相同。兩者彈性及黏聚性相差不大，但是自然晾干干鮑的硬度和咀嚼性顯著高于冷風(fēng)干鮑，由此可知，冷風(fēng)樣品復(fù)水后黏彈性更大，與應(yīng)力松弛測定結(jié)果一致。

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)通過對鮑魚復(fù)水漲發(fā)過程中水煮時(shí)間、水發(fā)時(shí)間的研究，得出了鮑魚最佳發(fā)制條件為：水發(fā)24 h→水煮20 min→水發(fā)48 h。在發(fā)制過程中，冷風(fēng)干鮑和自然晾干干鮑基本成分含量與鮮活鮑魚相比均呈顯著降低趨勢。發(fā)制完成時(shí)，冷風(fēng)干鮑中各基本成分含量均高于自然晾干干鮑，更接近鮮活鮑魚的含量。復(fù)水漲發(fā)后冷風(fēng)干鮑肌纖維粗細(xì)均勻，沒有彎曲或斷裂現(xiàn)象，纖維間空隙較小，肌肉組織中含有更加豐富的膠原蛋白，質(zhì)地更加均勻。從流變學(xué)特性參數(shù)值可以看出，冷風(fēng)干鮑復(fù)水后具有彈性大、硬度小及黏結(jié)性好的特點(diǎn)，各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于自然晾干干鮑。

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Rheological Properties and Structural Change of Dried Abalone Meat Produced by Two Different Drying Methods during Rehydration

LIU Fan1, TANG Weiwei2, HAN Fei2, GAO Xin1,*
(College of Food Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdao 266003, China)

In order to establish optimal conditions for the rehydration of cold air-dried abalone, changes in nutrient contents, sensory characteristics, texture properties, and rheological parameters were investigated in comparison to naturally airdried abalone during the rehydration process. Results showed that during the rehydration process, proximate components of both cold air-dried and naturally air-dried abalone were significantly reduced compared with fresh abalone; however, the contents of all these compounds were higher in cold air-dried abalone than in naturally air-dried abalone. In comparison with the naturally dried sample, muscle fibers of cold-dried abalone were more uniform with smaller gaps and more compact structure. In addition, rheological parameters such as hardness, flexibility, cohesiveness, and chewiness were superior to those of naturally dried samples. Overall, cold air-dried sample is more nutritious with better texture after rehydration.

dry abalone; water restoration; tissue structure; rheological properties

TS254

A

1002-6630（2015）21-0015-05

10.7506/spkx1002-6630-201521004

2015-01-09

國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（31272705）；青島市南區(qū)科技發(fā)展基金項(xiàng)目（2011-5-028-QT）

劉凡（1989—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)樗a(chǎn)品加工。E-mail：fanliude@163.com

*通信作者：高昕（1968—），男，教授，博士，研究方向?yàn)樗a(chǎn)品加工。E-mail：xingao@ouc.edu.cn