南美白對蝦冷風(fēng)干燥過程中的品質(zhì)變化研究

董志儉，孫麗平，祁興普，張煥新，瞿桂香，吳明亮

（江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院食品科技學(xué)院，江蘇 泰州 225300）

南美白對蝦，學(xué)名凡納濱對蝦，是世界養(yǎng)殖產(chǎn)量最高的三大蝦類之一[1]，也是我國南方地區(qū)主要的養(yǎng)殖蝦種。目前南美白對蝦主要以鮮銷為主，由于蝦肉水分含量高，營養(yǎng)豐富，很容易腐敗變質(zhì)。將南美白對蝦加工成干制品，不但產(chǎn)品易于貯存、方便攜帶，而且風(fēng)味獨特，深受廣大消費者歡迎。

熱風(fēng)干燥由于干燥設(shè)備簡單、操作方便，是南美白對蝦最常用的干燥方法[2-4]。冷風(fēng)干燥是利用低溫、低濕的空氣循環(huán)，使食品中水分逐漸減少并達到干燥的目的[5]，該方法克服了熱風(fēng)干燥溫度高、能耗大的缺點，可以有效地避免由于高溫引起的脂肪氧化和蛋白質(zhì)降解，提升了產(chǎn)品的品質(zhì)[6-8]。劉倩等[9]利用冷風(fēng)干燥鮑魚，結(jié)果表明冷風(fēng)干燥能最大限度地保持鮑魚原有的營養(yǎng)成分和品質(zhì)，是一種相對較好的干燥方法；孫麗雯等[10]采用冷風(fēng)干燥扇貝柱，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品內(nèi)部纖維結(jié)構(gòu)有序，具有堅韌、不易散柱的特點；袁麗等[11]也發(fā)現(xiàn)冷風(fēng)干燥可以很大程度避免水產(chǎn)品中不飽和脂肪酸氧化和表面發(fā)黃。目前采用冷風(fēng)干燥南美白對蝦的研究較少，尤其是對于干燥過程中質(zhì)構(gòu)、色澤等品質(zhì)變化的研究文獻尚不多見。

本文研究了冷風(fēng)干燥過程中，南美白對蝦水分含量、復(fù)水率、質(zhì)構(gòu)、肌肉組織結(jié)構(gòu)、色澤及感官評分的變化規(guī)律，為南美白對蝦深加工和品質(zhì)控制提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

南美白對蝦：大潤發(fā)超市，剔除不新鮮個體，采用大小、質(zhì)量和外觀均勻一致的個體。

CM1850-1-1 冷凍切片機：德國 Leica 公司；Nikon80i顯微鏡：日本尼康公司；TA-XT-PLUS 質(zhì)構(gòu)儀：超技儀器有限公司；CR-400 色彩色差計：日本柯尼卡美能達電子科技公司；ZT-LFGZ 冷風(fēng)干燥機：大連中通食品機械有限公司。

1.2 方法

1.2.1 冷風(fēng)干燥產(chǎn)品的制備

選擇體型大小均勻一致的南美白對蝦清洗干凈，用5%的鹽水煮制3 min 后，撈出瀝干，并將其放入冷風(fēng)干燥機中干燥，冷風(fēng)干燥條件為15 ℃～20 ℃。

1.2.2 水分含量的測定

將冷風(fēng)干燥 0、8、16、24、32 h 的南美白對蝦，按照GB 5009.3-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測定》中直接干燥法測定[12]，記錄水分含量。試驗重復(fù)3次，求平均值。

1.2.3 復(fù)水率的測定

稱取一定質(zhì)量的干制南美白對蝦，置于100 ℃的恒溫水浴中進行復(fù)水，每隔2 min 取出用濾紙吸去表面多余的水分后稱重[13]。將試驗重復(fù)3 次，求平均值。

復(fù)水率計算公式為：

復(fù)水率/%=（M2/M1）×100

式中：M1為干制南美白對蝦的質(zhì)量，g；M2為復(fù)水后南美白對蝦的質(zhì)量，g。

1.2.4 質(zhì)構(gòu)的測定

選取蝦腹部第二節(jié)，采用TA-XT-PLUS 質(zhì)構(gòu)儀對樣品的質(zhì)地剖面分析（texture profile analysis，TPA）特性中的硬度、咀嚼性進行測試。選用P/50R 柱形探頭，測前速度 1.0 mm/s，測試速度 1.0 mm/s，測后速度1.0 mm/s，壓縮比 50%，觸發(fā)力 5.0 g，間隔時間 5.0 s。將試驗重復(fù)3 次，求平均值。

1.2.5 組織結(jié)構(gòu)觀察

將南美白對蝦切成1 cm×1 cm×1 cm 的小塊，固定于冷凍切片機中，-23 ℃凍結(jié)20 min 以上，用冷凍切片機切成 8 μm 厚，貼于載玻片上，并用 Van Giesion 染色法進行染色[14]，染色后，用光學(xué)顯微鏡進行觀察。

1.2.6 色差的測定

分別選取冷風(fēng)干燥時間為 0、8、16、24、32 h 的南美白對蝦，除蝦殼，用色差計測量蝦腹部第一節(jié)位置的 L*、a*、b*值，其中，L*表示亮度；+a*表示紅，-a*表示綠；+b*表示黃，-b*表示藍。將試驗重復(fù)3 次，求平均值。

1.2.7 感官評價

選取不同冷風(fēng)干燥時間的南美白對蝦樣品，采用感官評分的方式進行外觀色澤、口感、風(fēng)味3 個方面測試，評分規(guī)則如下[4]。

表1 南美白對蝦感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Criteria for sensory evaluation of dried penaeus vannamei

1.2.8 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)處理采用Origin 8.5 軟件對結(jié)果進行顯著性分析（P＜0.05），所有分析圖均采用 Microsoft Excel 2003軟件繪制。

2 結(jié)果與討論

2.1 南美白對蝦在冷風(fēng)干燥過程中水分含量的變化

冷風(fēng)干燥過程中水分含量的變化見圖1。

由圖1 可知，隨著冷風(fēng)干燥時間的延長，南美白對蝦的水分含量逐漸降低。冷風(fēng)干燥前期，水分含量下降較快，干燥16 h 時水分含量降到46.8%，之后水分含量下降緩慢。干燥初期南美白對蝦中自由水含量較高，蒸發(fā)速度較快，之后隨著結(jié)合水含量的相對提高，水分蒸發(fā)速度減慢[15]。孫麗雯等[10]也發(fā)現(xiàn)在干燥前期，冷風(fēng)干燥速率下降趨勢明顯；在干燥的中后期，其速率的變化一直處于相對平緩的狀態(tài)，這與本試驗的結(jié)論是一致的。

圖1 冷風(fēng)干燥過程中水分含量的變化Fig.1 The change of moisture content during cold air drying process

2.2 南美白對蝦在冷風(fēng)干燥過程中復(fù)水率的變化

冷風(fēng)干燥過程中復(fù)水率的變化見圖2。

圖2 冷風(fēng)干燥過程中復(fù)水率的變化Fig.2 The change of rehydration rate during cold air drying process

由圖2 可知，南美白對蝦經(jīng)過冷風(fēng)干燥后，隨著干燥時間的延長，復(fù)水率顯著升高（P＜0.05），可能是由于肌纖維收縮，纖維之間的空隙變大造成的。干燥制品的復(fù)水率與干燥時產(chǎn)品的收縮率密切相關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn)羅非魚片微波干燥時，肌纖維發(fā)生收縮，在魚片表面產(chǎn)生了許多縫隙，微波功率越大，肌纖維收縮越劇烈，所形成的縫隙越大，越利于復(fù)水[16]。因此，可以通過適當(dāng)延長冷風(fēng)干燥時間提高南美白對蝦干制品的復(fù)水率。

2.3 南美白對蝦在冷風(fēng)干燥過程中質(zhì)構(gòu)的變化

冷風(fēng)干燥過程中硬度的變化見圖3，冷風(fēng)干燥過程中咀嚼度的變化見圖4。

由圖3、4 可知，隨著冷風(fēng)干燥時間的延長，蝦的硬度、咀嚼性不斷增大，尤其是在干燥16 h 后硬度和咀嚼性增加均十分顯著（P＜0.05）。南美白對蝦的硬度主要與水分含量及蛋白質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。干燥過程中隨著含水量不斷降低，肌原纖維蛋白變性，收縮聚集，密度增大，導(dǎo)致硬度、咀嚼性變大[17]。咀嚼性反映了從可咀嚼狀態(tài)到可吞咽狀態(tài)所需的能量，結(jié)合感官評定發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)提高蝦干的咀嚼性有利于改善口感。

圖3 冷風(fēng)干燥過程中硬度的變化Fig.3 The change of hardness during cold air drying process

圖4 冷風(fēng)干燥過程中咀嚼度的變化Fig.4 The change of chewiness during cold air drying process

2.4 南美白對蝦在冷風(fēng)干燥過程中肌肉組織結(jié)構(gòu)的變化

冷風(fēng)干燥過程中南美白對蝦組織結(jié)構(gòu)的變化見圖5。

圖5 冷風(fēng)干燥過程中南美白對蝦組織結(jié)構(gòu)的變化Fig.5 The change of histological structure of penaeus vannamei during cold air drying process

如圖5 所示，未經(jīng)干燥的南美白對蝦肌原纖維較為致密，結(jié)構(gòu)完整；隨著干燥時間的延長，肌原纖維蛋白聚集，纖維束間空隙變大，結(jié)構(gòu)逐漸變得不規(guī)則。冷風(fēng)干燥16 h 時，南美白對蝦肌肉纖維結(jié)構(gòu)仍較完整，排列緊密，紋理清晰。劉倩等的研究也表明冷風(fēng)干燥鮑魚樣品纖維束發(fā)生較小程度彎曲，纖維間空隙較大，形成均勻網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[9]；而熱風(fēng)干燥的鮑魚樣品肌原纖維產(chǎn)生變形、斷裂、坍塌等現(xiàn)象，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到較大的破壞[18]。因此，冷風(fēng)干燥對產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有較好的保護作用。

2.5 冷風(fēng)干燥過程中色澤的變化

冷風(fēng)干燥過程中L*值的變化見圖6，冷風(fēng)干燥過程中a*值的變化見圖7，冷風(fēng)干燥過程中b*值的變化見圖8。

圖6 冷風(fēng)干燥過程中L*值的變化Fig.6 The change of L*value during cold air drying process

圖7 冷風(fēng)干燥過程中a*值的變化Fig.7 The change of a*value during cold air drying process

圖8 冷風(fēng)干燥過程中b*值的變化Fig.8 The change of b*value during cold air drying process

由圖6、圖7、圖8 可知，隨著冷風(fēng)干燥時間的延長，L*值逐漸下降，亮度降低，a*值和b*值先升高，隨后又慢慢降低。冷風(fēng)干燥16 h 時，蝦的a*值達到最大，顏色最紅，這可能是由于干燥脫水過程中蝦青素得到濃縮，色澤變得更紅[19]；同時部分蝦青素和脂肪的氧化，形成較多的棕色產(chǎn)物，表現(xiàn)為亮度的下降[20]。薛超軼等也發(fā)現(xiàn)鳀魚片在冷風(fēng)干燥過程中由于脂肪的氧化和肉層中離子的反應(yīng)造成亮度的降低與黃度的升高[6]。

2.6 冷風(fēng)干燥過程中感官評分的變化

冷風(fēng)干燥過程中感官評分的變化見圖9。

圖9 冷風(fēng)干燥過程中感官評分的變化Fig.9 The change of sensory evaluation during cold air drying process

由圖9 可知，隨著冷風(fēng)干燥時間的延長，南美白對蝦的感官評分呈先升高后降低的趨勢。冷風(fēng)干燥脫水過程中，南美白對蝦的顏色變得更紅，咀嚼性增強；當(dāng)干燥16 h 時，顏色最為紅艷，蝦肉硬度適中，咀嚼性好，風(fēng)味濃郁，鮮香可口；但干燥時間過長，其口感和風(fēng)味變差，此時蝦肉硬度較大，咀嚼性差，感官評分降低。

3 結(jié)論

南美白對蝦在冷風(fēng)干燥開始階段水分含量下降較快，干燥16 h 后水分含量下降緩慢；經(jīng)冷風(fēng)干燥后復(fù)水率顯著增加，硬度、咀嚼度不斷增大；肌原纖維蛋白聚集，纖維束間空隙變大，干燥16 h 后樣品肌肉纖維結(jié)構(gòu)仍較完整，冷風(fēng)干燥對產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有較好的保護作用；冷風(fēng)干燥過程中，L*值逐漸下降，a*值和b*值先升高，而后降低，干燥16 h 時蝦的a*值達到最大，色澤最紅，并且蝦肉硬度適中，咀嚼性好，風(fēng)味濃郁，鮮香可口，感官評分最高。