超高壓對鮮活小龍蝦脫殼效率、肌原纖維蛋白和蒸煮特性的影響

葉韜，陳志娜，吳盈盈，陶瑾，王許蜜，周姝，王云，陸劍鋒

1(淮南師范學(xué)院 生物工程學(xué)院，安徽 淮南，232038) 2(資源與環(huán)境生物技術(shù)安徽普通高校重點實驗室，安徽 淮南，232038) 3(合肥工業(yè)大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院，安徽 合肥，230009) 4(安徽省農(nóng)產(chǎn)品精深加工重點實驗室，安徽 合肥，230009) 5(農(nóng)產(chǎn)品生物化工教育部工程研究中心，安徽 合肥，230009)

小龍蝦是克氏原螯蝦(Procambarusclarkii)的簡稱，又稱淡水小龍蝦，是我國重要的淡水經(jīng)濟蝦類。湖北、安徽、湖南、江蘇、江西等省份都在大力發(fā)展淡水小龍蝦的養(yǎng)殖，2017年小龍蝦的全國養(yǎng)殖產(chǎn)量達(dá)112.97萬t，較2016年增幅達(dá)到36.59%[1]。作為我國目前市場上最暢銷的淡水蝦類，小龍蝦越來越受到更多人的關(guān)注[2]。在養(yǎng)殖規(guī)模及市場需求不斷擴大的同時，小龍蝦加工總量也在不斷增加。速凍蝦仁是小龍蝦加工的主要產(chǎn)品之一，脫殼是蝦仁生產(chǎn)的必要工序。為了方便肉殼分離，需要對小龍蝦進(jìn)行適當(dāng)?shù)那疤幚恚籼m等[3]報道目前小龍蝦蝦仁生產(chǎn)常用的方法是先對蝦進(jìn)行速凍、解凍預(yù)處理，再進(jìn)行殼肉分離(人工或傳統(tǒng)機械)。有文獻(xiàn)報道了可先將小龍蝦進(jìn)行蒸煮或熱燙，再用常溫水和冷卻水冷卻處理后殺菌、脫殼[4]。上述報道的熱燙、凍結(jié)等脫殼前處理工序一定程度上能夠較好地保持蝦仁的新鮮味，但也面臨著處理時間長、耗能高，且蝦仁品質(zhì)不夠高(如蝦仁破損、蝦尾斷裂)等問題。

超高壓作為一種冷處理技術(shù)，只作用于大分子(如蛋白質(zhì))的非共價結(jié)構(gòu)，不僅不會破壞水產(chǎn)品原有的風(fēng)味和營養(yǎng)價值，且具有一定的殺菌效果；同時，能夠使殼和肉之間的黏連組織蛋白發(fā)生變性，使得殼肉易于分離[5]，因此，超高壓技術(shù)被逐漸應(yīng)用到蝦、蟹、貝類等水產(chǎn)品的輔助脫殼研究中。王芝妍等[6]發(fā)現(xiàn)使用200 MPa壓力處理鮮活中華管鞭蝦(Solenoceramelantho)3 min后，能顯著提高脫殼效果，并能保持蝦仁結(jié)構(gòu)完整性，且生蝦肉硬度、彈性和咀嚼性比直接剝殼組分別提高35.37%、7.46%和24.93%；超高壓處理(440 MPa、16 min、60 ℃)還能輔助鮮活中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)進(jìn)行脫殼，與蒸煮處理相比，蟹肉的分割得率由27.57%提高到34.24%，所得的分割產(chǎn)品色澤鮮嫩，完整性好，感官品質(zhì)高，且高壓脫殼比傳統(tǒng)蒸煮脫殼能夠節(jié)省約53%的能耗[7]。GUPTA等[8]使用超高壓(500 MPa，3 min，30 ℃)處理綠唇貽貝(Pernacanaliculus)輔助其脫殼，發(fā)現(xiàn)高壓具有較好的脫殼效果，有助于提高產(chǎn)量，但質(zhì)構(gòu)儀穿刺試驗表明高壓處理后的貽貝肉變的更堅實，推測這可能會影響消費者的可接受性。XUAN等[9]使用超高壓(200～400 MPa，1～10 min，室溫)輔助鮮活縊蟶(Sinonovaculaconstricta)脫殼時發(fā)現(xiàn)，超高壓能夠顯著提高脫殼效率，且減少縊蟶肉中的菌落總數(shù)和汁液流失，但400 MPa處理10 min會顯著導(dǎo)致肉中的脂肪發(fā)生氧化；因此，使用超高壓技術(shù)輔助水產(chǎn)品脫殼時，不僅需要考慮脫殼效率，還應(yīng)該考慮壓力對產(chǎn)品脂肪氧化以及蒸煮特性等品質(zhì)的影響。

雖然目前已有超高壓技術(shù)輔助小龍蝦脫殼方面的相關(guān)報道，如汪蘭等[3]對熱燙處理(100 ℃，4 min)后的小龍蝦進(jìn)行超高壓脫殼，優(yōu)化得到最佳脫殼工藝參數(shù)為300 MPa、1 min，同時蝦肉完整性好，硬度有所增加、耐咀性變大，而彈性變化不明顯；而SHAO等[10]使用高壓處理(100～500 MPa，時間5 min，溫度約28 ℃)鮮活小龍蝦，發(fā)現(xiàn)200 MPa更適合鮮活小龍蝦脫殼，且蝦肉的硬度、彈性和咀嚼性等均顯著增大，但這2項研究都較少關(guān)注壓力對生鮮蝦仁脂肪氧化、菌落總數(shù)和蒸煮特性的影響。鑒于此，本文進(jìn)一步研究了不同壓力(100～300 MPa)對鮮活小龍蝦的脫殼效果、肌原纖維蛋白變性程度、蝦仁的脂肪氧化和菌落總數(shù)、蒸煮特性等影響，以期為今后超高壓技術(shù)在小龍蝦輔助脫殼中的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供實踐參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鮮活小龍蝦，質(zhì)量為(14.5±2.2) g，在2018年6～8月期間，購于當(dāng)?shù)剞r(nóng)貿(mào)市場，室溫下無水?；?，待用。

三羥甲基氨基甲烷(TRIS)、KCl、乙二胺四乙酸(EDTA)、十二烷基硫酸鈉(SDS)、CaCl2、溴酚藍(lán)、鉬酸銨、馬來酸等均為分析純，合肥泓熙生物公司；牛血清蛋白、5′-三磷酸腺苷(ATP)，上海阿拉丁生物公司。

1.2 儀器與設(shè)備

HPP.L2-600/0.6型超高壓設(shè)備，天津華泰森淼生物工程技術(shù)股份有限公司；DZ500/2D型真空包裝機，上海尤溪機械設(shè)備有限公司；FA-N型分析天平，上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司；PHS-3C型pH計，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；D-7型紫外可見分光光度計，南京菲勒儀器有限公司；YT-48A型白度色度儀，杭州研特有限公司；TA-XT PLUS型物性測試儀，英國STABLE公司。

1.3 小龍蝦的超高壓脫殼方法

在壓力釜中放入水，將鮮活小龍蝦放于真空袋(PET和PE復(fù)合材質(zhì))中，放入約100 mL蒸餾水，真空包裝(真空度0.08 MPa，抽氣時間15 s，熱封時間2.3 s)后，放于壓力釜中，調(diào)整水位，設(shè)定壓力和保壓時間，進(jìn)行超高壓處理，平均升壓速度為15 MPa/s，泄壓過程在2 s內(nèi)完成，處理后取出小龍蝦，手工剝殼，進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)測定。壓力梯度為：0.1(常壓)、100、150、200、250、300 MPa，處理時間3 min，溫度為室溫(25 ℃)，每批處理10只，常壓對照為0.1 MPa，試驗重復(fù)3次。

1.4 小龍蝦脫殼效果的評價

參考XUAN等[9]的方法，略有修改。準(zhǔn)確稱量(精確至0.001 g)鮮蝦質(zhì)量，超高壓處理后進(jìn)行手工剝殼，觀察、記錄蝦仁和蝦殼的分離情況以及蝦仁的完整性(主要是蝦仁尾部)，并稱量蝦仁和蝦殼的質(zhì)量。脫殼率：蝦仁與蝦殼完全脫離的比率；完整率：完整蝦仁所占的比率；蝦仁得率：蝦仁質(zhì)量與鮮蝦質(zhì)量比率。計算脫殼后汁液流失率(drip loss)，計算如公式(1)所示：

(1)

式中：W0,帶殼鮮蝦質(zhì)量，g；W1,蝦仁質(zhì)量，g；W2,小龍蝦殼與蝦頭等廢料質(zhì)量，g。

脫殼效果感官評定：選擇6名實驗人員，經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練后組成感官評定小組，從蝦仁剝離難易程度、剝離后肌肉形態(tài)、氣味等方面進(jìn)行評分(表1)。

1.5 蝦仁肌原纖維蛋白變性程度的測定

1.5.1 蝦仁pH值的測定

參考文獻(xiàn)[11]的方法，略有修改。稱取1 g蝦肉，放入玻璃勻漿器中，加入9 mL蒸餾水，在冰浴中充分研磨，4 ℃中靜置15 min后取上部分測定。

1.5.2 肌原纖維蛋白含量測定

參考文獻(xiàn)[6]的方法，取1 g蝦肉，加入10 mL預(yù)冷的低鹽緩沖溶液(50 mmol/L KCl、20 mmol/L Tris-Maleate，pH 7.0)，用玻璃勻漿器在冰浴中充分勻漿，4 ℃提取1 h，10 000 r/min離心10 min，棄去上清液，沉淀加入10 mL的Tris-Maleate高鹽緩沖液(0.6 mol/L KCl、20 mmol/L Tris-馬來酸，pH 7.0)，充分勻漿，4 ℃提取1 h，10 000 r/min離心10 min，得到的上清液為肌原纖維蛋白溶液。以牛血清蛋白溶液作標(biāo)準(zhǔn)曲線，用雙縮脲法測蛋白含量。

1.5.3 肌原纖維蛋白表面疏水性測定

根據(jù)周果等[11]方法，取1 mL小龍蝦肌原纖維蛋白溶液于離心管中，加200 μL的1 mg/mL溴酚藍(lán)指示劑，振蕩搖勻15 min，然后10 000 r/min離心20 min，取上清液稀釋10倍，并在595 nm下測定吸光值，用20 mmol/L磷酸鹽緩沖液(pH 6.0)作為空白。肌原纖維蛋白所結(jié)合的溴酚藍(lán)的量為表面疏水性，計算方法如公式(2)所示：

(2)

式中：A1,空白的吸光值；A2,樣品的吸光值。

1.5.4 肌原纖維蛋白總巰基含量測定

參考文獻(xiàn)[12]的方法，取1 mL小龍蝦肌原纖維蛋白溶液，先加9 mL的0.2 mol/L Tris-HCl(8 mol/L尿素、2 g/100 mL SDS和10 mmol/L EDTA，pH 6.8)搖勻，再加1 mL的1 g/L 2-硝基苯甲酸溶液(溶于0.2 mol/L Tris-HCl，pH 8.0)，45 ℃水浴加熱30 min，測定412 nm處的吸光值(0.6 mol/L KCl溶液為空白)?？値€基含量計算如公式(3)所示：

(3)

式中：A,412 nm處的吸光值；C,樣品的稀釋倍數(shù)。

1.5.5 肌原纖維蛋白Ca2+-ATPase活性測定

參考文獻(xiàn)[13]的方法，取0.5 mL肌原纖維蛋白溶液，分別加0.3 mL的0.5 mol/L Tris-Maleate(pH 7.0)、0.5 mL的0.1 mol/L CaCl2溶液、3.45 mL蒸餾水和0.25 mL的20 mmol/L ATP，在25 ℃水浴反應(yīng)10 min。立即加3 mL的15%三氯乙酸(TCA)終止反應(yīng)，然后8 000 r/min離心5 min，取上清液。用鉬酸銨法測定上清液中的無機磷含量，Ca2+-ATPase活性以為每分鐘每毫克肌原纖維蛋白分解ATP釋放磷酸根中磷的微克數(shù)表示。

1.6 蝦仁脂肪氧化程度測定

參考文獻(xiàn)[9]的方法，略有修改。取5 g蝦肉，加入10 mL蒸餾水、25 mL質(zhì)量濃度為200 g/L的三氯乙酸溶液后，冰浴充分勻漿后4 ℃靜置1 h，4 500 r/min離心10 min，取上清液過濾后定容至50 mL，取5 mL濾液加入0.02 mol/L的硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)溶液5 mL，沸水浴上反應(yīng)20 min后流水冷卻，在532 nm處測吸光值，以丙二醛的含量表示TBA值。

1.7 蝦仁菌落總數(shù)測定

采用GB 4789.2—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗菌落總數(shù)測定》中的稀釋平板計數(shù)法測定蝦仁的菌落總數(shù)。

1.8 蝦仁蒸煮特性的測定

將脫殼后的小龍蝦仁在95 ℃水浴中加熱5 min，參照文獻(xiàn)[13]測定蒸煮損失(cooking loss)。熟制蝦仁質(zhì)構(gòu)(texure profile analysis,TPA)的測定：使用TPA模式，探頭選擇P/36R，測定前速度為1 mm/s，觸發(fā)力10 g，測試速度5 mm/s，壓縮程度30%，測定后速度為5 mm/s，2次壓縮間隔5 s，得到蝦仁的全質(zhì)構(gòu)參數(shù)。

熟制蝦仁色澤的測定：先對色差計進(jìn)行調(diào)零、校準(zhǔn)，再對熟制蝦仁進(jìn)行色澤測定。

1.9 數(shù)據(jù)分析

試驗至少重復(fù)3次，使用SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，用Excel 2003作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 壓力對小龍蝦脫殼效果的影響

2.1.1 壓力對小龍蝦脫殼效率的影響

由表2可知，經(jīng)100 MPa壓力處理后，小龍蝦殼肉分離困難，當(dāng)壓力達(dá)到150 MPa時，殼肉易于分離，但蝦仁的完整率僅為76.76%，主要表現(xiàn)在脫殼后蝦尾不完整，當(dāng)壓力≥200 MPa時，殼肉更易分離且能得到完整的蝦仁。在100～300 MPa壓力范圍內(nèi)，隨著壓力的增大，蝦仁的得率先升高后下降，在250 MPa時達(dá)到最大值19.05%，較對照組0.1 MPa提高了7.43%，進(jìn)一步提高壓力至300 MPa，蝦仁得率顯著下降至17.27%(P<0.05)。

注：數(shù)據(jù)表示為平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)偏差；同一列中不同字母表示存在顯著差異(P<0.05)。下同。

易俊潔等[15]研究超高壓(100～300 MPa)輔助鮮活南美白對蝦(Litopenaeusvannamei)脫殼時發(fā)現(xiàn)，100 MPa壓力處理后殼肉分離效果不明顯，壓力增加至200 MPa時，蝦仁的完整性顯著提高且達(dá)到最大值，繼續(xù)增大壓力至300 MPa，蝦仁的完整性無顯著變化，但蝦仁得率呈現(xiàn)下降趨勢，本研究結(jié)果與其類似。蝦的外殼是通過表皮(主要成分是蛋白質(zhì))連續(xù)附著到肌肉上，殼和肉不易分離[5]。超高壓能夠引起殼肉之間的連接組織蛋白發(fā)生變性，一定范圍內(nèi)，壓力越大蛋白變性程度越大，殼肉越容易發(fā)生分離，剝殼后蝦仁完整性越高，相應(yīng)的蝦仁產(chǎn)率也增大，當(dāng)壓力超過脫殼臨界值后，脫殼率和完整性均達(dá)到最大值。因此，適當(dāng)?shù)某邏狠o助脫殼能夠提高小龍蝦的脫殼率、完整率和蝦仁得率。

2.1.2 壓力對汁液流失率和感官品質(zhì)的影響

由圖1-a可知，對照組(0.1 MPa)的平均汁液流失率為(5.10±1.98)%，隨著壓力的增大，小龍蝦的汁液流失率呈現(xiàn)降低的趨勢。100 MPa壓力處理小龍蝦的汁液流失率與對照組相差不大，150～300 MPa的超高壓處理能夠在一定程度上降低汁液流失率，250 MPa處理后，汁液流失率為(2.56±1.18)%，約減少至對照組的一半。

由圖1-b可知，超高壓處理有利于小龍蝦的脫殼效果感官評分的提高，100～150 MPa處理后，與未處理的鮮蝦相比容易脫殼，但蝦仁容易出現(xiàn)斷尾現(xiàn)象而影響感官評分；200～250 MPa壓力處理后，小龍蝦的脫殼效果較好，蝦仁完整，感官評分最高。當(dāng)壓力達(dá)到300 MPa時，小龍蝦雖較易剝離蝦殼且蝦仁完整性好，但蝦仁出現(xiàn)輕微熟化特征，如肌肉變硬、發(fā)白，蝦仁稍有熟化氣味。崔燕等[16]認(rèn)為，超高壓加工會引起水產(chǎn)品感官性狀發(fā)生變化，如透明度消失、色澤變白，產(chǎn)生熟化現(xiàn)象，本研究結(jié)果與其一致。這可能是由于超高壓在引起殼肉之間連接組織蛋白發(fā)生變性的同時，也會引起蝦仁蛋白發(fā)生變性、蛋白和脂質(zhì)的氧化、蛋白水合能力的改變等多重效應(yīng)，從而影響到蝦仁感官特性[17]。

2.2 壓力對蝦仁pH及肌原纖維蛋白的影響

2.2.1 壓力對蝦仁pH的影響

由圖3可知，對照組(0.1 MPa)小龍蝦仁的pH值為6.76±0.24，100～300 MPa壓力范圍內(nèi)，隨著壓力的增加，小龍蝦仁的pH值呈現(xiàn)緩慢增加的趨勢。200 MPa壓力處理后，蝦仁的pH值達(dá)到6.99±0.21，當(dāng)壓力繼續(xù)增加至300 MPa后，小龍蝦仁的pH值增加至7.10±0.12，但不同處理組蝦仁的pH值在統(tǒng)計學(xué)上無顯著性差異(P>0.05)。類似結(jié)果也在新鮮三疣梭子蟹中被發(fā)現(xiàn)，超高壓處理(150～350 MPa)會使蟹肉的pH值逐漸升高，且300 MPa處理后蟹肉的pH值顯著高于未處理組(6.69)[11]。這可能由于肉制品在被較高的壓力處理后，其肌原纖維蛋白和肌漿蛋白的三級結(jié)構(gòu)和四級結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，暴露出堿性氨基酸基團(tuán)，從而使得肉制品的pH值發(fā)生變化[17]。

2.2.2 壓力對蝦仁肌原纖維蛋白的影響

由表3可知，壓力在100～300 MPa范圍內(nèi)，隨著壓力的增加，小龍蝦的肌原纖維蛋白含量呈現(xiàn)下降趨勢、表面疏水性逐漸增強、總巰基含量逐漸減少，Ca2+-ATPase活性逐漸減弱。與對照組相比，100 MPa處理后能夠顯著增強小龍蝦仁肌原纖維蛋白的表面疏水性(P<0.05)，而對其它指標(biāo)無顯著影響(P>0.05)；150 MPa處理后表面疏水性顯著增加(P<0.05)，總巰基含量顯著下降(P<0.05)。200 MPa導(dǎo)致小龍蝦仁表面疏水性進(jìn)一步增強，總巰基含量進(jìn)一步下降，Ca2+-ATPase活性顯著下降(P<0.05)；250 MPa較200 MPa無顯著性差異(P>0.05)；繼續(xù)升高壓力至300 MPa，小龍蝦仁的表面疏水性、總巰基含量和Ca2+-ATPase活性發(fā)生顯著變化(P<0.05)。

肌原纖維蛋白作為肌肉中的主要蛋白質(zhì)，其變性情況可以反映蝦仁蛋白的變性程度[18]。超高壓能夠壓縮蛋白體積、改變蛋白質(zhì)四級(小于150 MPa)、三級(200 MPa左右)和二級結(jié)構(gòu)(300～700 MPa)，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)發(fā)生解離、去折疊、變性、聚集、凝結(jié)和凝膠化等變化，使得蝦仁肌原纖維蛋白的生化特性發(fā)生變化[17]。高壓導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性、聚集，降低了肌原纖維蛋白的鹽溶性，從而導(dǎo)致含量下降[6,18]；高壓也會影響蛋白質(zhì)的表面疏水性，疏水基團(tuán)一般位于蛋白質(zhì)分子的內(nèi)部，超高壓處理導(dǎo)致肌原纖維蛋白的去折疊，使得折疊態(tài)的蛋白分子開始伸展，將內(nèi)部的疏水性基團(tuán)暴露出來，從而增強了表面疏水性[20]。高壓還會影響肌原纖維的Ca2+-ATPase活性，肌球蛋白是肌原纖維蛋白中的主要蛋白質(zhì)，分子呈現(xiàn)“豆芽”狀，肌球蛋白頭部比尾部的穩(wěn)定性差[21]，且具有ATP酶活性，超高壓會引起肌球蛋白頭部酶活中心空間構(gòu)象發(fā)生變化，使得Ca2+-ATPase酶活性降低[6]。此外，閆春子等[20]認(rèn)為高壓引起的肌原纖維蛋白總巰基含量的下降，主要是由于蛋白質(zhì)分子的去折疊(展開)外露了內(nèi)部的巰基，巰基氧化成二硫鍵而導(dǎo)致含量的下降。

本研究發(fā)現(xiàn)，隨著脫殼壓力的增大，小龍蝦仁的肌原纖維蛋白的含量、總巰基含量和Ca2+-ATPase酶活性在不斷下降，而表面疏水性在不斷上升。其中300 MPa處理后，蝦仁肌原纖維蛋白各項指標(biāo)變化顯著，表明300 MPa脫殼使得小龍蝦仁蛋白發(fā)生明顯變性，這與小龍蝦仁的感官評價相一致。因此，使用壓力為200、250 MPa對鮮活小龍蝦進(jìn)行脫殼，一定程度上能夠保持蝦仁的原有品質(zhì)。

2.3 壓力對蝦仁菌落總數(shù)和TBA值的影響

由圖4-a可知，對照組小龍蝦仁菌落總數(shù)為998 CFU/g，壓力能夠顯著降低小龍蝦仁中的菌落總數(shù)，且壓力越大，菌落總數(shù)減少越多。當(dāng)壓力由100 MPa增加至250 MPa時，小龍蝦仁的菌落總數(shù)顯著降低至50 CFU/g(P<0.05)，壓力進(jìn)一步增加至300 MPa，菌落總數(shù)降低至30 CFU/g，超高壓能破壞微生物細(xì)胞膜、酶活、遺傳物質(zhì)，從而起到殺菌作用[16]。因此，超高壓處理在實現(xiàn)輔助脫殼的同時，也能夠降低小龍蝦仁中的微生物含量。

由圖4-b可知，對照組小龍蝦仁的TBA值為0.015 mg/100 g，100～300 MPa的超高處理后小龍蝦仁的TBA值在0.021～0.024 mg/100 g之間，因此，試驗范圍內(nèi)的超高壓處理會顯著增加小龍蝦仁的TBA值(P<0.05)，但不同壓力之間的TBA值無顯著差異(P>0.05)。XUAN等[9]使用200～400 MPa的超高壓處理對縊蟶(S.constricta)進(jìn)行輔助脫殼時發(fā)現(xiàn)，與生鮮肌肉相比，高壓脫殼得到的縊蟶肌肉其丙二醛值顯著升高(P<0.05)，并認(rèn)為這可能是由于多不飽和脂肪酸與氧發(fā)生反應(yīng)生成氫過氧化物而造成的，本研究結(jié)果與其類似。通常情況下，水產(chǎn)品由于富含不飽和脂肪酸，易發(fā)生脂肪氧化，CABRAL等[17]報道稱超高壓加速魚肉脂肪氧化，認(rèn)為可能是由于：(1)高壓處理破壞了細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，增加了化合物的流動性和它們之間的相互作用(不飽和脂肪酸、金屬催化劑、氧等)，加速氧化過程中的催化作用；(2)高壓在引起蛋白變性后，能夠產(chǎn)生鐵、血紅素化合物等能催化脂肪氧化的有效催化劑；(3)在高壓引起蛋白氧化過程中，產(chǎn)生的自由基也能夠進(jìn)一步引發(fā)脂質(zhì)氧化。

2.4 壓力對小龍蝦仁蒸煮特性的影響

蒸煮損失是小龍蝦仁重要的食用品質(zhì)之一，如5-a所示，未處理小龍蝦仁的蒸煮損失為28.60%，100～300 MPa的超高壓處理后蝦仁的蒸煮損失在22.04%～26.34%，其中，150 MPa和200 MPa的超高壓處理與對照組相比，能夠顯著降低蝦仁的蒸煮損失(P<0.05)，由此可見，超高壓處理在一定程度上能夠減少蝦仁的蒸煮損失。MORTON等[21]的研究表明，牛外脊肉經(jīng)過超高壓處理(175 MPa，3 min；250 MPa，2 min)后，其蒸煮損失明顯降低。因此，這可能由于高壓引起蝦仁蛋白質(zhì)發(fā)生變性，能夠在蒸煮過程中保留更多的水分。

由圖5可知，與對照組(0.01 MPa)相比，超高壓處理能夠顯著降低蝦仁的亮度值L，但超高壓處理會顯著增加熟制蝦仁的紅值a和黃值b，這可能是由于超高壓有利于色素細(xì)胞從表皮中分離出來，使得蝦仁表面含有更多的色素物質(zhì)。由圖6可以看出，超高壓脫殼得到的蝦仁熟化后，顏色會更佳鮮紅誘人。

由表4可知，100～300 MPa的超高壓處理后熟制蝦仁的硬度、咀嚼性、彈性和回復(fù)性均顯著減小(P<0.05)，然而不同壓力之間差異不顯著(P>0.05)。白艷紅等[23]研究發(fā)現(xiàn)，100～400 MPa的高壓處理(10 min)能夠使得熟化綿羊肉(沸水中煮至中心溫度75 ℃)的剪切力值顯著下降(P<0.05)，賀玉珊等[24]也報道稱超高壓處理能夠?qū)θ庵破菲鸬侥刍饔?，本研究結(jié)果與其類似。這可能是由于超高壓處理引起蛋白變性、聚集，改變肌動球蛋白相互作用[25-26]，解離α-肌動蛋白，引起肌纖維結(jié)構(gòu)的碎片化，從而破壞肌纖維結(jié)構(gòu)完整性，導(dǎo)致蝦仁宏觀結(jié)構(gòu)的松散，因而蝦仁可能出現(xiàn)軟化效應(yīng)[17，23]。劉書成等[19]研究表明，300 MPa會使得南美白對蝦(L.vannamei)蝦仁中的肌漿蛋白和肌原纖維蛋白含量下降，熱穩(wěn)定性降低，微觀結(jié)構(gòu)觀察發(fā)現(xiàn)肌原纖維發(fā)生斷裂、肌節(jié)收縮，并得出超高壓能夠引起蝦仁蛋白質(zhì)變性，產(chǎn)生凝膠化。

SHAO等[10]研究表明，200～500 MPa的高壓輔助鮮活小龍蝦(40～45 g)脫殼后，生蝦仁的硬度和咀嚼性較對照組(未經(jīng)高壓處理)顯著提高(P<0.05)，認(rèn)為高壓加強了基質(zhì)組分之間的相互作用、改變了水的分布從而改變了蝦仁的質(zhì)構(gòu)。汪蘭等[3]研究發(fā)現(xiàn)，超高壓處理(100～400 MPa)熱燙(沸水，4 min)小龍蝦后，蝦仁的硬度和咀嚼性呈現(xiàn)增大的趨勢，認(rèn)為可能是由于熱變性后的肌球蛋白分子經(jīng)高壓處理后，發(fā)生變性聚合使得蝦仁的硬度變大。而本研究發(fā)現(xiàn)，超高壓輔助鮮活小龍蝦脫殼能在一定程度上對熟制蝦仁起到嫩化作用，從而進(jìn)一步提高熟制蝦仁的感官品質(zhì)。

3 結(jié)論

使用100-300 MPa的高壓輔助鮮活小龍蝦脫殼，當(dāng)壓力大于200 MPa時，脫殼效果較好，小龍蝦的脫殼率和蝦仁完整率均達(dá)到100%；施加200 MPa或250 MPa的壓力，脫殼后的蝦仁感官評分最高；壓力達(dá)到300 MPa后，蝦仁出現(xiàn)熟化特征，感官品質(zhì)呈現(xiàn)下降趨勢。原因是高壓處理會導(dǎo)致小龍蝦仁的肌原纖維蛋白發(fā)生變性，隨著壓力的增加，蝦仁的pH值緩慢上升，肌原纖維蛋白含量緩慢下降，Ca2+-ATPase活性逐漸降低，表面疏水性顯著增強，總巰基含量顯著下降，200 MPa或250 MPa會使得蛋白發(fā)生適度變性，300 MPa會導(dǎo)致蛋白發(fā)生明顯變性，這也與蝦仁感官評價結(jié)果相一致。高壓處理還會減少蝦仁的菌落總數(shù)，從而提高蝦仁的衛(wèi)生品質(zhì)。此外，高壓脫殼處理會對小龍蝦仁的蒸煮特性有一定影響，與未處理組(0.01 MPa)相比，蝦仁的蒸煮損失減少，熟化后蝦仁的硬度、咀嚼性、彈性和亮度值L均下降，但蝦仁的紅值a和黃值b顯著增加，蝦仁的食用品質(zhì)有所改善。TBA值檢測結(jié)果表明，高壓處理會在一定程度上導(dǎo)致脂肪氧化，這可能會影響到后期蝦仁的貯藏品質(zhì)。綜上，200～250 MPa的高壓處理可以輔助鮮活小龍蝦脫殼，但關(guān)于脫殼后蝦仁的貯藏品質(zhì)還有待進(jìn)一步研究。