不同超高壓處理方式對腌制泥螺品質的影響

張賽佳，方旭波，陳文宇初，馮潔慧，宣曉婷，凌建剛，陳小娥

(1.浙江海洋大學食品與藥學學院，浙江舟山 316022;2.寧波市農(nóng)業(yè)科學研究院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，浙江寧波 315040)

泥螺Bullacta exarata 俗稱吐鐵，主要分布于我國沿海地區(qū)，資源豐富，具有重要的商業(yè)價值[1]。泥螺腌制一般用酒、鹽等調料進行加工，其加工方便，味道獨特，口感鮮美，深受消費者喜愛[2]。泥螺養(yǎng)殖和采捕方式簡單，由于其體內和體表容易吸附大量微生物，加工不當易引起中毒或“泥螺日光皮炎”?，F(xiàn)階段加工技術主要以設備簡陋的家庭作坊式生產(chǎn)為主，從業(yè)人員安全意識差，衛(wèi)生要求不達標，導致泥螺加工中微生物超標事件頻頻發(fā)生，從而制約了泥螺腌制加工行業(yè)的進一步發(fā)展[3]。因此，采取有效措施來保證腌制泥螺食用的安全性和品質具有重要意義。

脈沖超高壓（Pulse Ultra-high Pressure）技術對高分子共價鍵影響較小[4-5]，在保證食品安全的同時，最大程度上保留食物原有的風味和營養(yǎng)物質，已廣泛應用于生食水產(chǎn)品保鮮中[6]。研究表明，單脈沖超高壓在殺滅某些微生物上需要更高的壓力和更長的時間，對高壓設備的損耗很大[7-8]，而多脈沖超高壓可降低食品中微生物滅活所需的峰值壓力[9]，比單脈沖超高壓更能有效地滅活細菌和孢子。HURTADO,et al[10]在400 MPa 壓力下3 次循環(huán)5 min 處理章魚，發(fā)現(xiàn)章魚的菌落總數(shù)明顯降低。ZHANG Yifeng,et al[11]研究表明，在200、400 和600 MPa 的壓力條件下，多脈沖保壓20 min 比單脈沖保壓20 min 處理更適合延長新鮮魷魚的貨架期。因此，采用多脈沖超高壓處理可以降低水產(chǎn)品中的微生物含量，在水產(chǎn)品保鮮中起到積極作用。

本試驗以腌制泥螺為原料，以多脈沖超高壓處理，分析不同脈沖壓力條件對腌制泥螺菌落總數(shù)、質構、色澤、pH 及游離氨基酸的影響，結合超高壓處理前后腌制泥螺菌落總數(shù)和相關理化性質的變化，確定合適的多脈沖壓力組合，為多脈沖超高壓在泥螺的腌制中提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

腌制泥螺，購于寧波歐尚超市；PCA 培養(yǎng)基，杭州微生物試劑有限公司；氯化鈉、三氯乙酸、磺基水楊酸等均為分析純，國藥基團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

超高壓加工設備（容積為2 L），北京速原中天股份有限公司；SPM 型智能生化培養(yǎng)箱，寧波江南儀器廠；CR-5 色彩色差儀,日本柯尼卡-美能達有限公司；Metler Toled 型pH 計，TA-XT PIUS 型質構儀，英國Stable Micro Systems 公司；L-8900 氨基酸自動檢測儀，日本日立公司；DK-S12 電熱恒溫水浴鍋，上海森信實驗儀器有限公司；LDZX-50KBS 立式高壓蒸汽滅菌鍋，上海申安醫(yī)療機械廠。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品前處理

分別稱取腌制泥螺100 g，放入高壓專用聚乙烯/聚酰胺復合滅菌包裝袋中，置于4 ℃冰箱內保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2 脈沖超高壓處理

脈沖超高壓處理組分為單脈沖和多脈沖處理組。單脈沖處理組記為S：400 MPa 壓力下處理10 min；多脈沖處理組分別記為A+E：100 MPa/10 min+300 MPa/10 min；B+E：200 MPa/10 min+300 MPa/10 min；C+E：300 MPa/10 min+300 MPa/10 min；以未經(jīng)脈沖超高壓處理為對照組并記為CK；處理組和未處理組均置于4 ℃冷藏。

1.3.3 菌落總數(shù)測定

菌落總數(shù)的測定參照GB 4789.2 驗菌落總數(shù)測定[12]。

1.3.4 質構分析

對腌制泥螺樣品進行質構分析。質構分析儀的探針尖端類型為P/5(直徑為5 cm 的圓柱形探針)，測試的速度為1.0 mm·s-1。樣品被壓縮2 次至其原始高度的70 %，間隔為5 s，觸發(fā)力為5 g。記錄最終的力變形曲線、硬度、彈性、粘結性和咀嚼性。處理組和未處理組進行6 次重復，結果取平均值。

1.3.5 色差分析

將脈沖超高壓處理之后的腌制泥螺肉取下，采用色差儀對泥螺肉體的L*值、a*值、b*值進行測定，同時利用ΔE 表征腌制泥螺肉色澤變化程度。

1.3.6 pH 分析

pH 參考RUIZ-CAPILLAS,et al[13]的方法并略作修改，稱取10 g 腌制泥螺樣品，加入90 mL 雙蒸水，以每秒7 次的速度進行120 s 的間歇勻漿，靜置30 min 后用pH 儀檢測pH。

1.3.7 氨基酸分析

采用全自動氨基酸分析儀檢測脈沖超高壓處理前后樣品中的游離氨基酸含量。將1 g 的樣品置于50 mL的0.01 mol·L-1鹽酸溶液中，消化30 min 后過濾；將2 mL 濾液準確地吸入離心管，加入2 mL 8 %磺基水楊酸，搖勻混合，靜置15 min。3 000 r·min-1離心20 min，取上清液，過0.45 μm 的膜后，用氨基酸分析儀進行測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

每組實驗平行3 次，應用Origin Pro 7.0 軟件繪圖。使用SPSS win 18.0 軟件進行顯著性分析，P＜0.05為差異顯著。

2 結果與分析

2.1 脈沖超高壓對腌制泥螺菌落總數(shù)的影響

食品中菌落總數(shù)含量的多少是評價食品安全性的一項重要指標，尤其是生食水產(chǎn)品。研究表明，超高壓處理過程中，微生物的超微結構受到破壞，導致細胞形態(tài)發(fā)生不可逆的改變，從而引起微生物失活，達到殺菌保鮮的作用[14]。圖1 表示不同脈沖超高壓處理對腌制泥螺菌落總數(shù)的影響，從圖中可以看出，與對照組CK 相比，單脈沖處理S 組菌落總數(shù)下降了2 個對數(shù)值，差異不顯著（P＞0.05）。A+E 組降低了1.2 個對數(shù)值，B+E 組和C+E 組則下降差異顯著（P＜0.05），B+E 組和C+E 組分別降低了2.7 個對數(shù)值。可以看出，隨著處理壓力的增大，泥螺的菌落總數(shù)也隨之降低，說明多脈沖超高壓處理能夠顯著降低泥螺的菌落總數(shù)（P＜0.05），其殺菌效果優(yōu)于單脈沖超高壓，可以有效提高腌制泥螺的食用安全性。根據(jù)DAVID[15]的研究，在超高壓加工過程中，低壓引起的細胞形態(tài)變化是可逆的，而高壓導致的細胞形態(tài)變化是不可逆的。綜合殺菌效果，并考慮經(jīng)濟效益，選擇200 MPa/10 min+300 MPa/10 min 為多脈沖超高壓應用于腌制泥螺的滅菌組合。

圖1 脈沖超高壓對腌制泥螺菌落總數(shù)的影響Fig.1 Effect of pulsed ultra-high pressure on the total number of colonies of pickled B.exarata

2.2 脈沖超高壓對腌制泥螺質構的影響

質構是評價泥螺貯藏過程質地好壞的重要指標之一，脈沖超高壓處理會使蛋白質結構發(fā)生變化，因而對腌制泥螺質構特性有一定影響。如表1 所示，樣品經(jīng)脈沖超高壓處理后，多脈沖超高壓處理組比對照組和單脈沖處理組具有更高的硬度、彈性、內聚性和咀嚼性。硬度隨著壓力的增加呈先升高后降低趨勢，且在B+E 組硬度達到最大，硬度的增加可能是由于超高壓作用蛋白后引起氫鍵網(wǎng)絡的增加[16]。此外，壓力的增加會導致粘著性的增加，VILLACIS,et al[17]在他們的研究中報告同樣指出，隨著壓力（＞150 MPa）的增加，樣品的粘著性增加。腌制泥螺的彈性也隨著壓力的增加而增加，彈性的增加是由于泥螺肉質蛋白與蛋白的相互作用導致的[16]。咀嚼性隨著壓力的增加先升高后降低，并在B+E 組達到最大，這與RAHMAN,et al[18]的結論相似。由此可見，多脈沖超高壓處理對泥螺的質構有改善作用，并且在多脈沖參數(shù)為200 MPa/10 min+300 MPa/10 min 組合下泥螺的質構特性總體較好。

表1 脈沖超高壓對腌制泥螺質構的影響Tab.1 Effect of pulsed ultra-high pressure on texture of pickled B.exarata

2.3 脈沖超高壓對腌制泥螺色澤的影響

泥螺肉的色澤是消費者接受的重要質量指標之一。由表2 可知，脈沖超高壓處理后腌制泥螺的L*值相較于對照組均有所增加，說明超高壓處理可以提高泥螺的亮度，使外觀更加明亮。與對照組CK 相比，脈沖超高壓處理組對a*值沒有顯著差異（P＞0.05），對b*值差異顯著（P＜0.05），且a*值＜0 并呈減小趨勢，b*值增大。洪巖等[19]認為是脂質氧化導致了色澤的變化，ΔE 說明了泥螺肉色澤的變化程度，C+E 處理組與B+E 處理組差值較大,說明脈沖超高壓處理變化程度最大，受超高壓加工的顯著影響（P＜0.05），這與ZHANG Yifeng,et al[11]的結果相似。因此多脈沖超高壓處理可以改善腌制泥螺的色澤，在多脈沖壓力參數(shù)為200 MPa/10 min+300 MPa/10 min 下，可以得到色澤感官較好的腌制泥螺。

表2 脈沖超高壓對腌制泥螺色澤的影響Tab.2 Effect of pulsed ultra-high pressure on colour of pickled B.exarata

2.4 脈沖超高壓對腌制泥螺pH 的影響

由圖2 可以看出，單脈沖超高壓和多脈沖超高壓處理后，與對照組CK 相比，腌制泥螺的pH 降低，單脈沖超高壓處理S 組和多脈沖超高壓處理B+E 組的pH差異顯著（P＜0.05）。經(jīng)過多脈沖超高壓處理，A+E 組的pH 高于S 組，而B+E 組和C+E 組則低于S 組，但總體變化趨勢不大。出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因可能是：由于泥螺中的糖原分解產(chǎn)生乳酸，與此同時磷酸肌酸和三磷酸腺苷降解也產(chǎn)生酸性物質，容易導致泥螺的pH下降[20]。

圖2 脈沖超高壓對腌制泥螺pH 的影響Fig.2 Effect of pulsed ultra-high pressure on the pH of pickled B.exarata

2.5 脈沖超高壓對腌制泥螺游離氨基酸的影響

研究表明，超高壓處理可以誘導蛋白水解釋放游離氨基酸[21]，此外，蛋白質的變性也會間接影響游離氨基酸的含量[22]。脈沖超高壓處理對腌制泥螺游離氨基酸含量的影響見表3?？梢钥闯?，脈沖超高壓處理組的氨基酸總含量均高于對照組CK，而多脈沖處理B+E 組和C+E 組總氨基酸含量則高于單脈沖處理S 組，且B+E 組的總氨基酸含量高于C+E 組。其次，隨著壓力的增加，除了甘氨酸、丙氨酸、異亮氨酸和亮氨酸外，脈沖超高壓處理組的必需氨基酸和非必需氨基酸，其含量均呈現(xiàn)不同程度的上升。此外，作為賦予腌制泥螺特殊風味的谷氨酸和天冬氨酸含量也同樣有所升高，與對照組CK 相比差異顯著（P＜0.05）。以上結果表明，經(jīng)脈沖超高壓處理后，泥螺的風味不會損失，反而略有提高。綜上所述，多脈沖超高壓處理可以提高腌制泥螺游離氨基酸的含量，并對提升腌制泥螺風味具有一定的研究意義。

表3 超高壓處理對腌制泥螺游離氨基酸的影響Tab.3 Effect of UHP treatment on free amino acids of pickled B.exarata (mg·g-1)

3 結論

本實驗采用脈沖超高壓對腌制泥螺進行處理，研究不同超高壓處理方式對腌制泥螺菌落總數(shù)、色差、質構、pH 及游離氨基酸的影響。結果表明在200 MPa/10 min+300 MPa/10 min 超高壓組合條件下，殺菌效果較佳。多脈沖超高壓能夠降低腌制泥螺pH,提高腌制泥螺色澤，并改善其質構特性，保持較好的感官品質，一定程度上提高泥螺的風味。為今后多脈沖超高壓技術在泥螺加工方面的深入研究提供參考依據(jù)。