柵欄技術制備高水分即食合浦珠母貝肉工藝的研究

王安鳳,趙永強,陳勝軍,3,*,李來好,3,楊賢慶,吳燕燕,胡 曉

(1.中國水產科學研究院南海水產研究所,農業(yè)部水產品加工重點實驗室,國家水產品加工技術研發(fā)中心,廣東廣州 510300;2.上海海洋大學食品學院,上海 201306；3.南海生物資源開發(fā)與利用協(xié)同創(chuàng)新中心,廣東廣州510300)

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柵欄技術制備高水分即食合浦珠母貝肉工藝的研究

王安鳳1,2,趙永強1,陳勝軍1,3,*,李來好1,3,楊賢慶1,吳燕燕1,胡 曉1

(1.中國水產科學研究院南海水產研究所,農業(yè)部水產品加工重點實驗室,國家水產品加工技術研發(fā)中心,廣東廣州 510300;2.上海海洋大學食品學院,上海 201306；3.南海生物資源開發(fā)與利用協(xié)同創(chuàng)新中心,廣東廣州510300)

以柵欄技術為指導,確定高水分即食合浦珠母貝肉的加工工藝。本研究通過燙煮時間、pH、鹵制時間、烘烤溫度、烘烤時間、低溫處理、殺菌工藝等柵欄因子的交互作用,制備出具有良好感官品質和較長保質期的即食食品。結果表明,在將貝肉在沸水里燙煮6～7 min;瀝干后在pH為4.6～4.8,溫度為61～65 ℃的鹵汁中鹵制3 h;在烘烤過程中采取50、60、70 ℃三段升溫方式,每段烘烤時間分別為1.5、1、1 h;將烤好的貝肉經真空包裝后冷藏36 h(0～4 ℃),再進行巴氏殺菌(80～85 ℃,30 min)的條件下制備的即食貝肉的抑菌效果最好。且此時產品的感官綜合評價值最高,水分含量為47.12%±0.95%,水分活度為0.90±0.01。研制生產高水分即食合浦珠母貝肉產品,較好的保持了產品的質地和風味。

合浦珠母貝肉,即食食品,柵欄因子,高水分

表1 最佳鹵制條件的選擇Table 1 Section of the optimum marinating condition

合浦珠母貝(Pinctadafucata)是暖水性貝類,也是中國培育的最主要海水珍珠貝,所培養(yǎng)珍珠占海水珍珠總產量90%以上[1]。相關研究顯示,貝肉中不僅含有豐富的蛋白質、維生素、糖原、?；撬岬葼I養(yǎng)物質,還具有鋅、硒等對人體發(fā)揮重要生理作用的礦物質[2]。近年來,廣東、廣西、海南三省區(qū)每年采珠后的貝肉產量約4000 t[3]。但合浦珠母貝肉潛在的食用價值和經濟價值未被充分挖掘,為提高其經濟效益,各種貝肉制品應運而生,如貝肉干制品和貝肉軟罐頭等[4]。傳統(tǒng)貝肉干制品水分含量低,肉質干澀粗糙,無法滿足現(xiàn)有的消費需求,高水分即食貝肉食品相較于傳統(tǒng)的貝肉干制品具有食用方便,水分含量高,口感適宜等優(yōu)點,因而逐漸被人們所喜愛,擁有較好的市場前景。

表2 產品的感官品質評價標準Table 2 Standard of sensory evaluation

柵欄技術(Hurdle Technology)由德國肉類研究中心Leistner[5]首先提出,其原理是將不同的柵欄因子,如溫度、酸度、水分活度等影響微生物活性的條件結合起來,通過柵欄因子溫和的交互作用,在稍微增強某個因子的情況下就可大大提升殺菌效果,此技術可應用在許多食品領域。目前,柵欄技術不僅運用于肉制品生產[6-7],在果蔬[8-10]、海鮮調味料及水產品加工制品[11]中也得到了廣泛應用。楊憲時等[12]將其應用于扇貝加工,制備出高水分的即食扇貝;胡慶蘭等[13]用此技術延長帶魚制品的保鮮期;王曉凡等[14]采用柵欄技術制備即食調味鲅魚片。本文主要通過對高水分即食貝肉制備工藝的研究,以期生產出高品質的貝肉食品,提高貝肉產品的附加值。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

合浦珠母貝肉 湛江龍之珍珠有限公司提供;食鹽、白砂糖、陳醋、辣椒、姜、蒜、八角、茴香、花椒、香葉等調味材料 華潤萬家超市;平板計數(shù)瓊脂培養(yǎng)基 北京奧博星生物技術有限責任公司。

DHG-9145A型電熱恒溫鼓風干燥機 上海一恒科技有限公司;PB-10型精密pH計 美國Sartorius公司;FOSS-2300型蛋白自動分析儀 丹麥FOSS公司;SoxtecTM2050型脂肪自動分析儀 丹麥Foss公司;3-550A型高溫馬弗爐 美國Ney VULCAN公司;ms1 set Aw水分活度儀 瑞士Novisina公司;DZ-400/2L多功能真空包裝機 山東諸城正泰機械有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 工藝流程 合浦珠母貝肉→流水解凍→鹽水漂洗→燙煮→鹵制→烘烤→包裝→冷藏→殺菌→成品包裝

1.2.2 原料預處理 用流動的清水解凍貝肉,并除去貝肉表面的雜質、泥沙等,瀝水10 min后再將其置于4%鹽水中,貝肉與鹽水比為1∶3(m/V),用玻璃棒單方向攪拌10 min[15]。重復3次,直至將貝肉里裹挾的泥沙等完全清除。

1.2.3 熱燙 將貝肉去除足絲后放入沸水中,分別燙煮3、4、5、6、7、8 min后撈出瀝干。研究燙煮時間對貝肉的感官品質、失水率及菌落總數(shù)等影響。參考Li[16]的方法,鹵制前擦干樣品表面水分后稱重,鹵制后冷卻至室溫,擦干表面水分后稱重,失水率為貝肉鹵制前后的差值。失水率的計算公式如下:

式中:m1:鹵制前貝肉的質量(g);m1:鹵制前貝肉的質量(g)。

1.2.4 鹵制 參考劉晶晶等[17]制備風味魚時所采用的調味種類及預實驗結果,確定調味料與貝肉(m/m)比:香葉0.2%、八角1%、辣椒2%、姜3%、蒜3%、花椒1%、食鹽5%、白砂糖5%、醋與貝肉(m/V)比為1∶20。再將調味料放入水中煮制30 min,制備鹵汁原液。

1.2.5 烘烤 鹵制好的貝肉在網(wǎng)板上瀝水15 min后放在干燥箱干燥。在烘干過程中,參考楊賢慶等[15]制備即食牡蠣的方式選取50、60、70 ℃ 3個烘烤溫度,3、3.5、4 h 3個烘烤時間,通過不同的條件搭配,以確定最佳的烘烤工藝。其中貝肉的感官綜合評價通過有專業(yè)經驗的評價人員進行打分評估,評價標準[18]采用10分制。

表3 最佳烘烤條件的選擇Table 3 Section of the optimum baking conditions

1.2.6 殺菌 先將貝肉制品放置在0～4 ℃的環(huán)境中冷藏一定時間,再采用不同的殺菌條件,比較高溫滅菌法(100 ℃以上)與低溫殺菌法(100 ℃以下)對貝肉產品殺菌效果及其品質變化的影響。根據(jù)不同的殺菌溫度范圍選取高溫蒸汽滅菌法和巴氏殺菌法兩種方法進行比較,選取合適的殺菌條件。

表4 燙煮時間對貝肉感官品質、失水率、菌落總數(shù)的影響Table 4 Effects of boiling time on the sensory quality,water loss rate and total number of bacteria

1.2.7 菌落總數(shù)測定及貯藏 按照GB/T 4789.2-2010[19]測定產品中的菌落總數(shù)。并將產品放置室溫陰涼處貯藏,根據(jù)GB2726-2005[20]判定產品在貯藏期間菌落總數(shù)是否超標。

1.2.8 即食貝肉基本營養(yǎng)成分分析 水分測定采用105 ℃烘箱干燥法[21];脂肪測定采用索氏抽提法[21];蛋白質測定采用半微量凱氏定氮法[21];總糖測定采用酶標儀法[22];灰分測定采用550 ℃干法灰化法[21]。

1.2.9 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)分析采用spss19.0軟件進行分析,在檢驗水平為0.05的條件下進行顯著性差異分析,所有實驗均重復3次。

2 結果與分析

2.1 燙煮對貝肉感官品質、失水率及菌落總數(shù)的影響

吳燕燕等[18]研究發(fā)現(xiàn),用食鹽水清洗貝肉,不僅能減少貝肉表面的粘液,還能有效減少貝肉的微生物含量,因此在燙煮前可先用食鹽水浸泡貝肉。貝肉經高溫燙煮,蛋白質會迅速變性,細菌失活,菌落總數(shù)也將相應減少。燙煮時間對貝肉品質及細菌的影響結果見表4。

由表4得出隨燙煮時間的增加,貝肉的失水率逐漸增大,生腥味逐漸減弱,鮮香味逐漸增強,菌落總數(shù)逐漸減少。肌纖維的長度和直徑在高溫作用下發(fā)生變性而縮小,肌纖維的壓力和張力變大,部分水分及營養(yǎng)物質等流失[23],導致貝肉失水率增加。且經燙煮后,細胞組織結構因高溫被破壞,細胞膜的穿透性增加,貝肉在鹵制過程中更容易入味。同時肌纖維的長度收縮和單位面積內的纖維數(shù)量增加,都會引起貝肉剪切值增大,而剪切力值的大小是反映肉質嫩度的常用指標之一,因此肉質硬度也會增大[23-24]。由表4得出在6 min之后殺菌效果不再存在明顯差異性,因此綜合考慮貝肉的感官品質及細菌菌落總數(shù)兩個因素,應控制燙煮時間為6～7 min。此時貝肉為黃色,具有貝肉特有鮮香味,咀嚼口感適宜。

2.2 鹵制工藝的確定

2.2.1 鹵制溫度的確定 將貝肉放置在不同的溫度范圍內鹵制2.5 h后,通過測定貝肉失水率的大小,確定最佳的鹵制溫度范圍。不同鹵制溫度范圍下貝肉失水率情況如圖1所示。

圖1表明,隨著鹵制溫度的升高,貝肉失水率逐漸增加,且不同鹵制溫度對貝肉失水率的影響顯著(p<0.05)。相關研究得出,溫度越高,肉中的肌原纖維蛋白變性程度越高,肉的持水率越低,且在水分流失的過程中部分肌漿蛋白等成分也會一起隨水溢出,而引起營養(yǎng)成分的損失增加[25-26]。同時高溫還可促使調味料的香味成分更容易滲入到貝肉里,有效縮短鹵制的時間,提高生產效率。但在烘烤階段仍需損失一部分水分,因此綜合考慮烘烤后貝肉的品質及節(jié)約成本兩個條件,選取鹵制溫度范圍為61～65 ℃,此時貝肉失水率為36.71%。

技術創(chuàng)新性檢索“兩步法”研究——以專利為視角 .....................................................周勝生 08.48

2.2.2 料液比的確定 將調味料加入水中,沸水熬煮30 min,使調味料的香味成分充分溶解在水里?？刂汽u汁溫度范圍61～65 ℃,再將燙煮好的貝肉按一定比例放置鹵汁中腌制2.5 h。通過對腌制后pH、菌落總數(shù)、風味等因素進行對比來選取合適的料液比,結果見表5。

表5 料液比對鹵制效果影響Table 5 Effects of the proportion of meat and water on marinating

由表5看出,隨著貝肉與水比例的增大,菌落總數(shù)逐漸增多,pH逐漸增大。研究表明pH越小,芽孢桿菌、霉菌等微生物的抗熱性越弱,致死溫度降低,細菌生長繁殖將受到抑制[27]。楊賢慶等[15]研究發(fā)現(xiàn)在鹵汁中添加適量有機酸,可有效減弱牡蠣制品的腥味,改善制品風味。綜合表5結果,貝肉與水的比例為1∶3時,鹵制得到的貝肉味道適中,風味最佳且此時總數(shù)較低。

表7 不同烘干條件對產品感官品質的影響Table 7 Effects of drying condition on the sensory evaluation

2.2.3 鹵制時間的確定 貝肉鹵制是調味料的香味成分逐漸向貝肉里滲透的過程,也是即食貝肉制備的重要環(huán)節(jié)。鹵制時間對調味料香味成分在貝肉里滲透的程度起著關鍵作用,將影響鹵制貝肉的整體風味。選取鹵制溫度為61～65 ℃時鹵制時間對貝肉口感及風味的影響見表6。

表6 鹵制時間對貝肉口感及風味的影響Table 6 Effects of taste and flavor on marinating time

由表6得出,鹵制時間對貝肉口感的影響不明顯,這是因為鹵制溫度較低,不會引起肌纖維的劇烈變性或收縮[23],因此在鹵制過程中不會隨著時間的增長而對貝肉口感造成明顯影響。但鹵制時間對貝肉風味影響較大,經燙煮后細胞組織結構被破壞,鹵汁可透過細胞膜及纖維之間的空隙逐漸向里滲透。由表6得出,鹵制時間過長會導致調味料香味成分滲透太多而掩蓋到貝肉的鮮香味,鹵制時間太短又會導致調味料香味成分滲透不充分貝肉的腥味無法遮蓋完全。綜合表6結果,選擇鹵制時間為3 h時,肉質細嫩有彈性,且貝肉的鮮香味和調味料的香味最為協(xié)調。

2.3 不同烘烤條件對產品質量的影響

貝肉烘烤過程一方面減少了制品的水分含量,從而延長產品的保質期,同時它還會對產品的感官品質產生巨大的影響,結果見表7。

由表7可知,采取不同的烘干條件對鹵制品感官品質的優(yōu)劣有著至關重要的作用。在烘烤貝肉的過程中,分別采用了一段式、兩段式、三段式的烘烤方式,總烘烤時間相同。但采用三段式烘烤的貝肉水分為(39.54%±1.03%)～(47.12%±0.95%),水分含量變化范圍小于一段式和兩段式,因此三段式烘烤方式更加溫和。原因在于在烘烤過程中,貝肉表層的水分緩慢蒸發(fā),內部水分逐漸向表面擴散,但采用梯度升溫方式,水分的流失過程較緩和,不會出現(xiàn)因溫度太高表層水分蒸發(fā)太快而導致的表皮干硬內部偏軟的不良現(xiàn)象,且水分流失也較為緩慢。結合評分結果得出,采用三段式烘烤的貝肉的綜合感官品質評價等分要高于一段式和兩段式的烘烤方式。而在三段式的烘烤方式里按50、60、70 ℃的順序依次烘烤1 h的烘烤條件制備所得貝肉的感官品質最優(yōu),此時產品的水分含量為47.12%±0.95%,水分活度為0.90±0.01。

2.4.1 低溫處理對產品殺菌效果的影響 烘烤后的貝肉經真空包裝后在0～4 ℃的環(huán)境里放置一段時間,然后在75～80 ℃,殺菌40 min的條件下,比較低溫處理不同時間對殺菌效果的影響。不同低溫處理時間對殺菌效果的影響結果見表8。

由表8可知,隨著冷藏時間的延長,殺菌后菌落總數(shù)逐漸減少,但在冷藏36 h之后,殺菌效果的差異性將不再明顯。已知在低溫中培養(yǎng)一段時間后,微生物的抗熱性會減弱,更有利于殺菌的進行,同時在低溫條件下放置時微生物的繁殖會受到一定程度的抑制,從而減少了初始細菌總數(shù),且微生物的抗熱性與細菌總數(shù)存在很大的相關性,細菌總數(shù)越多,殺菌難度越大[27]。楊憲時等[12]研究發(fā)現(xiàn),低溫處理48 h后,殺菌效果要比不經冷藏直接殺菌的效果好,殘存活菌數(shù)由480 CFU/g下降到31 CFU/g。因此冷藏時間對殺菌效果有著重要的影響。綜合考慮殺菌效果后,選取殺菌前在0～4 ℃的環(huán)境中先冷藏36 h。

表9 殺菌條件對細菌總數(shù)及產品感官質量的影響Table 9 Effects of sterilizing conditions on total aerobic counts and quality of product

表10 貯藏時間與細菌總數(shù)的關系Table 10 The relationship of storage time and the total number of bacteria

表11 合浦珠母貝肉制品的主要營養(yǎng)成分(g/100 g)Table 11 The main nutritional composition of Pinctada fucata meat product(g/100 g)

表8 低溫處理對產品殺菌效果的影響Table 8 Effects of low-temperature treatment on sterilization of products

2.4.2 殺菌條件的確定 比較不同殺菌條件下高壓蒸汽滅菌和巴氏殺菌兩種殺菌方式對貝肉制品的滅菌效果及產品感官質量的影響,結果見表9。

由表9得出,經高壓蒸汽滅菌后的貝肉,微生物含量大幅減少,殺菌效果總體要強于巴氏殺菌。但高壓蒸汽滅菌法在殺菌過程中,容易造成肌纖維的斷裂,對肉的質構造成一定程度的破壞,導致貝肉肉質松散及彈性減弱[28]。同時高壓蒸汽滅菌過程中的高溫作用會是貝肉制品的顏色加深,貝肉營養(yǎng)成分也會遭到一定程度的破壞。巴氏殺菌過程條件較為溫和,對產品品質不會造成破壞,而且殺菌結果也能滿足產品要求。因此綜合考慮最佳的殺菌條件為80～85 ℃,滅菌30 min。

2.5 即食貝肉貯藏

殺菌后的貝肉放置在室溫陰涼處貯藏,測定不同貯藏時間后的菌落總數(shù)的數(shù),結果見表10。

由表10的結果可以看出,隨著貯藏時間的增加,細菌總數(shù)逐漸增加。根據(jù)國家標準GB2726-2005[20]規(guī)定,菌落總數(shù)標準限量值為≤30000 CFU/g,超過國家標準規(guī)定可判斷為不合格熟肉制品。結合表9的數(shù)據(jù)可判定在室溫陰涼處貯藏120 d的即食貝肉制品的菌落總數(shù)為1100 CFU/g,符合國家標準規(guī)定。

2.6 即食貝肉主要營養(yǎng)成分

將制品的成分按1.2.8所述的方法進行測定,具體的主要營養(yǎng)成分含量見表11。

由表11可以看出,貝肉制品的水分含量為46.27%±0.30%,口感軟硬較適中。且制品的蛋白質含量可高達40.89%±0.07%,而脂肪含量為4.92%±0.07%,是一款高蛋白低脂肪的即食類食品。

3 結論

本文通過實驗確定了即食性貝肉的加工工藝條件:將貝肉在沸水里燙煮6～7 min;瀝干后在貝肉與水為1∶3,pH為4.6～4.8,溫度為61～65 ℃的鹵汁中鹵制3 h;在烘烤過程中采取50、60、70 ℃ 3段梯度升溫方式,每段烘烤時間為1.5、1、1 h,烤好的貝肉進行真空包裝后,在0～4 ℃的環(huán)境中冷藏36 h,再進行巴氏殺菌(80～85 ℃,30 min)。在此工藝流程下制備的即食貝肉的水分含量為47.12%±0.95%左右,水分活度為0.90±0.01,且在120 d室溫陰涼貯藏的條件下沒有出現(xiàn)微生物超標的現(xiàn)象。最終的產品中蛋白質含量為40.89%±0.07%,脂肪含量為4.92%±0.07%,是一款高蛋白、低脂肪的即食食品。

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Processing conditions of high-moisture ready-to-eatPinctadafucatameat by hurdle technology

WANG An-feng1,2,ZHAO Yong-qiang1,CHEN Sheng-jun1,3,*,LI Lai-hao1,3,YANG Xian-qing1,WU Yan-yan1,HU Xiao1

(1.Key Laboratory of Aquatic Product Processing,Ministry of Agriculture;National R&D Center for Aquatic Product Processing;South China Sea Fisheries Research Institute,CAFS,Guangzhou 510300,China;2. College of Food Science and Technology,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China；3.South China Sea Bio-Resource Exploitation and Utilization Collaborative Innovation Center,Guangzhou 510300,China)

Hurdletechnologywasusedtodeterminetheprocessingconditionsofhigh-moistureready-to-eatPinctada fucatameat.Ready-to-eatfoodwithhighqualityandlongershelflifecouldbeproducedaccordingtotheinteractionofseveralhurdlefactors,suchasboilingtime,acidity,marinatingtime,dryingtemperature,dryingtime,lowtemperaturetreatmentandsterilization.Theresultsshowedthatthebestprocessingconditionswereasfollows:boilingfor6～7min,marinatinginthemarinadeatpH4.6～4.8,and61～65 ℃for3h,bakingusingthree-stagemethod(bakingtemperaturewas50,60,70 ℃ineachstageandbakingtimewas1.5,1,1hrespectively),vacuumpackagingand36hatlowtemperature(0～4 ℃)treatmentbeforesterilizationat80～85 ℃for30min.Thecomprehensivescoreofsensoryevaluationinoptimalconditionswashighest,themoisturecontentandAw(Wateractivity)were47.12%±0.95%and0.90±0.01respectively.Thehigh-moistureproudcthadbettertextureandflavor.

Pinctada fucatameat;ready-to-eatfood;hurdlefactors;high-moisture

2016-05-10

王安鳳(1991-)，女，碩士，研究方向：水產品精深加工與利用，E-mail:anfengw@126.com。

*通訊作者:陳勝軍(1973-)，男，博士，研究員，研究方向：水產品加工與質量安全控制，E-mail：Chensjun@hotmail.com。

廣東省海洋漁業(yè)科技與產業(yè)發(fā)展專項(Z2014001，Z2015007，Z2015008，A201501C08)；廣東省公益研究與能力建設專項(2014A020217009)；廣東省自然科學基金項目(2016A030313144)；中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務費專項資金項目(2014TS25)。

TS254.1

B

1002-0306(2016)21-0183-06

10.13386/j.issn1002-0306.2016.21.027