葛孟甜,朱亞軍,林琳,姜紹通,陸劍鋒*
合肥工業(yè)大學食品與生物工程學院,安徽省農(nóng)產(chǎn)品精深加工重點實驗室,農(nóng)產(chǎn)品生物化工教育部工程研究中心(合肥 230009)
中華絨螯蟹(Eriocheir sinensis)又名河蟹,因其螯足密具絨毛又被稱為毛蟹,是我國常見的經(jīng)濟養(yǎng)殖蟹[1]。近年來,隨著河蟹的市場需求逐年增加,養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴大,性早熟問題已成為我國河蟹養(yǎng)殖業(yè)面臨的一個重要難題,尤其是在幼蟹培育階段占15%~30%,有的甚至達50%;與正常河蟹相比,性早熟蟹規(guī)格小、價格低,造成巨大經(jīng)濟損失,影響河蟹的市場價值[2]。因此,為提高性早熟蟹的綜合利用,研究性早熟蟹深加工處理技術(shù)具有重要意義。
醉蟹是一種久負盛名的傳統(tǒng)腌漬食品,原產(chǎn)于江蘇蘇北地區(qū)。近年來,食品健康安全問題越來越受到重視,醉蟹作為一種生食腌漬食品面臨著健康安全的考驗。由于受傳統(tǒng)加工工藝的制約,醉蟹主要通過加入大量食鹽控制醉蟹的微生物滋生,其鹵液含鹽量通常均在13%以上[3]。但過量食鹽的加入會導致醉蟹食用口感偏咸,同時攝入過多食鹽易引發(fā)高血壓、心血管、骨質(zhì)疏松等多種疾病[4-6],嚴重影響人體健康。傳統(tǒng)醉蟹的生產(chǎn)多憑經(jīng)驗,無科學規(guī)范的操作規(guī)程,儲存和運輸過程中品質(zhì)易發(fā)生變化,至今尚無明確的營養(yǎng)衛(wèi)生要求和質(zhì)量標準,醉蟹食品的安全性令人擔憂。近年來,為降低腌漬水產(chǎn)品的含鹽量,國內(nèi)外有相關(guān)研究報道,如:謝主蘭等[7]以市售新鮮小海蝦為原料,對酶法加工的低鹽蝦醬酶解條件進行優(yōu)化,制得的低鹽蝦醬食鹽添加量為15.12%,具有蝦醬特有的風味,咸味適宜,口感細膩;何炯靈等[8]以秘魯魷魚為原料,對風味秘魯魷魚低鹽加工工藝進行研究和優(yōu)化,并對其感官評定和理化性質(zhì)進行一系列指標測定,最終產(chǎn)品實際鹽濃度約3.5%;Liu等[9]以傳統(tǒng)魚露為原料,采用乙醇處理對魚露進行脫鹽處理,得到的魚露鹽質(zhì)量濃度降至19.72 g/100 mL,同時將營養(yǎng)和感官價值的損失限制在一個可接受的范圍內(nèi)。此外,也有一些學者對傳統(tǒng)醉蟹工藝進行優(yōu)化[10-12],但有關(guān)低鹽醉蟹方面的研究還較少。
鑒于此,以性早熟蟹為原料,對傳統(tǒng)醉蟹加工工藝進行優(yōu)化,并監(jiān)測和比較低鹽與傳統(tǒng)醉蟹產(chǎn)品在貯藏期間的鹽分、pH、感官評分、微生物和TVB-N等品質(zhì)變化,評估2種產(chǎn)品的貨架期,旨在降低鹽含量的同時,進一步提高醉蟹產(chǎn)品食用安全性。
性早熟蟹(20~25 g,安徽福恩食品科技有限公司);糖、鹽、蒜、八角、丁香、茴香、草果、花椒、桂皮、檸檬片、食用酒精、花雕(合肥家樂福超市)。
HH-2水浴鍋(江蘇金壇市金城國勝實驗儀器廠);KQ-300VDE三頻數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);HH-S.Z.W蒸煮鍋(鄭州英峪領(lǐng)科儀器設備有限公司);LRH-100CL真空包裝機(上海一恒科技有限公司);K9840自動凱氏定氮儀(煙臺海能儀表科技有限公司);XSP-IntrepidⅡ電感耦合離子體發(fā)射光譜儀(美國熱電公司)。
1.3.1 試驗方法
1.3.2 工藝流程
原料蟹→預處理(暫養(yǎng))→洗凈瀝干→預殺菌→浸鹵(預制鹵液)→裝罐→成品
1.3.3 操作要點
1) 預處理:將品相較好的性早熟蟹暫養(yǎng)于水箱中(內(nèi)有氣泵)2~3 d,暫養(yǎng)期間每天換水1~2次并及時剔除死、病蟹,待其腸胃內(nèi)污物排凈后,取出備用。
2) 洗凈瀝干:將預處理后的河蟹各部位用刷子清洗干凈,用干毛巾擦凈表面水分后置于瀝水筐中2 h,將河蟹體內(nèi)外水分充分瀝干。
3) 預殺菌:使用75%食用酒精對上述清洗、瀝干處理后的原料蟹進行前期殺菌處理。
4) 預制鹵液:用大蒜、八角、花椒、茴香、草果、桂皮、檸檬片和丁香各質(zhì)量比均為0.5%制作香辛料,配比為花雕酒50%、糖5%、香辛料4%(均基于鹵液量)。
5) 浸鹵:將預殺菌處理后得到的原料蟹完全浸入到預制鹵液中。
6) 裝罐:將腌制好的醉蟹放入已滅菌的玻璃瓶,加鹵液至瓶口,蓋上蓋子封口。制作過程中所用器具必須進行消毒殺菌預處理,保證產(chǎn)品衛(wèi)生安全。
1.3.3.1 預處理方式對原料蟹菌落總數(shù)的影響
預處理方式:經(jīng)暫養(yǎng)預處理排凈腸道(干凈蟹)、不作任何處理(不干凈蟹)和人工排凈蟹腸道(人工擠干凈蟹)。比較不同處理方式對原料蟹菌落總數(shù)的影響。
1.3.3.2 預殺菌方式對原料蟹菌落總數(shù)的影響
預殺菌方式采用酒精殺菌和超聲波滅菌。酒精體積分數(shù)75%,85%和95%,浸泡時間設定為0.5,1.0和2.0 h;超聲頻率80 kHz、超聲功率300 W。傳統(tǒng)醉蟹工藝對照組選擇不作任何處理的同批次原料蟹。比較不同預殺菌方式對原料蟹菌落總數(shù)的影響。
1.3.3.3 鹵液含鹽量及貯藏溫度對醉蟹產(chǎn)品品質(zhì)的影響
將暫養(yǎng)原料蟹進行腌制和貯藏,設定預制鹵液中鹽濃度水平為5%,7%,9%,11%和13%,貯藏溫度分別設定為4 ℃(即低溫貯藏組)和30 ℃(即高溫貯藏組)。傳統(tǒng)醉蟹的鹵液鹽濃度為13%,并恒溫貯藏于30 ℃條件下。分析不同鹽濃度的鹵液對醉蟹產(chǎn)品貯藏期間品質(zhì)的影響并優(yōu)選出適宜的最低鹽濃度。
1.3.4 分析檢測
1.3.4.1 感官評定的方法
挑選具有感官評價經(jīng)驗的專業(yè)人員(8~10人)組成評價小組,對醉蟹品質(zhì)進行感官評分,產(chǎn)品最終的感官評分為各項指標加權(quán)之和的平均值,評分越高,感官品質(zhì)越好,低于6分則已變質(zhì)到達貨架期終點,不可食用。表1為醉蟹產(chǎn)品的感官評分標準表。
表1 醉蟹感官評定標準
1.3.4.2 理化性質(zhì)的測定方法
1) 揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N):GB/T 5009.228—2016《食品安全國家標準 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》。
2) 鹽分:GB/T 5009.44—2016《食品安全國家標準 食品中氯化物的測定》。
3) pH:將醉蟹產(chǎn)品稱取5 g可食用組織,放入45 mL蒸餾水的燒杯中,絞碎均質(zhì)化,使用精密酸度計測定濾液的pH。
4) 菌落總數(shù):GB 4789.2—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數(shù)測定》。
1.3.4.3 貯藏過程中產(chǎn)品品質(zhì)的變化及貨架期的預測
每隔3 d測定貯藏醉蟹的菌落總數(shù)、pH、TVB-N值,并對根據(jù)感官評定標準(表1)進行感官評分。綜合各項指標,評估低鹽和傳統(tǒng)醉蟹的貨架期。
1.3.5 數(shù)據(jù)分析
所有試驗均進行3次平行重復,所有數(shù)據(jù)均采用Origin 8.5軟件進行做圖和SSPS 19.0進行顯著性差異分析。
一般來說,腸道中的大腸桿菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌和金黃色葡萄球菌等可隨排泄行為排出[13]。由圖1可見,3種不同預處理方式的原料蟹對菌落總數(shù)為腸道不干凈>腸道擠干凈>腸道干凈,并且存在顯著性差異(p<0.05),這與李文利等[12]的研究發(fā)現(xiàn)預處理使得原料蟹的菌落總數(shù)明顯降低的結(jié)果相似。因此,在醉蟹加工時為了盡可能減少原料帶菌量,可以選擇將原料蟹曝氣暫養(yǎng),排空腸道后再加工。
圖1 腸道潔凈程度對原料蟹菌落總數(shù)的影響
從圖2可以看出,食用酒精和超聲波均能降低原料蟹的菌落總數(shù),酒精殺菌效果更佳。酒精吸收水分使微生物體內(nèi)蛋白質(zhì)因脫水而變性[12]。低頻率高強度超聲波的“空化作用”產(chǎn)生瞬時高壓高溫,可破壞微生物結(jié)構(gòu)[14-15]。Bhat等[16]研究發(fā)現(xiàn),單獨使用超聲波時殺菌效果較差。結(jié)果顯示,酒精的殺菌效果隨著體積分數(shù)的增加而減弱,75%的效果最佳,這可能是由于75%酒精體積分數(shù)接近于細菌細胞的滲透壓,易被細菌吸收,而隨著酒精體積分數(shù)升高,酒精的脫水作用導致細菌表面蛋白質(zhì)發(fā)生變性而凝固,形成了堅固的屏障,影響酒精滲入,致使殺菌效果下降[17]。因此,酒精殺菌是最佳預殺菌方式,由于殺菌時間對于菌落總數(shù)的影響較低,考慮到實際生產(chǎn)中的時間成本問題,最佳殺菌條件確定為酒精體積分數(shù)75%、時間1 h。
圖2 不同殺菌方式對原料蟹菌落總數(shù)的影響
圖3表明:相同溫度時鹵液中的鹽含量越低,產(chǎn)品中細菌越多;鹵液鹽含量相同時,30 ℃組的菌落總數(shù)高于4 ℃組。食鹽對微生物的生長也有一定抑制作用[18],但食鹽加入過多會對食品的風味及品質(zhì)造成不良影響,且攝入過量食鹽對健康不利[19]。結(jié)果顯示,傳統(tǒng)醉蟹的菌落總數(shù)在第3天下降后又逐漸上升。根據(jù)GB 10136—2015《食品國家安全標準 動物性水產(chǎn)品》中規(guī)定的最低標準4.6 lg CFU/g可知:第24天菌落總數(shù)已超過標準范圍。新工藝制備的醉蟹菌落總數(shù)隨貯藏時間的延長而逐漸增加,其中使用含鹽13%的鹵液浸泡的醉蟹無論是4 ℃或30 ℃貯藏和含鹽11%的鹵液浸泡的醉蟹4 ℃貯藏的3組醉蟹的菌落總數(shù)均未超標;30 ℃貯藏鹵液含鹽11%組和4 ℃貯藏鹵液含鹽9%組與傳統(tǒng)醉蟹一樣,菌落總數(shù)在第24天超過限定標準;其他組醉蟹在24 d前菌落總數(shù)均超標。根據(jù)各組數(shù)據(jù)的綜合比較,低鹽醉蟹的制作工藝中最佳鹵液鹽含量確定為9%,貯藏期間最適溫度為低溫4 ℃。
圖3 鹵液鹽含量和貯藏溫度對醉蟹菌落總數(shù)的影響
由圖4可知,低鹽和傳統(tǒng)醉蟹的鹽含量隨著貯藏時間增加而增加。郭雅等[20]研究發(fā)現(xiàn)食鹽水濃度接近于魚體內(nèi)鹽濃度時,魚體對于食鹽的吸收作用減弱。從第15天開始,低鹽和傳統(tǒng)醉蟹的鹽含量變化不明顯??赡芤驗橘A藏時間增加,鹵液與醉蟹中的鹽濃度逐漸接近相同,醉蟹吸收鹽的速率降低,降低含鹽量的增長速率。在貯藏過程中,低鹽醉蟹的含鹽量始終比傳統(tǒng)醉蟹的含鹽量低,至貯藏期結(jié)束時,低鹽醉蟹鹽濃度5.6%,相比傳統(tǒng)醉蟹低29.1%,具有適宜的含鹽量。
圖4 低鹽和傳統(tǒng)醉蟹貯藏過程中含鹽量的變化
感官品質(zhì)評價是可以更簡便迅速且直觀地對產(chǎn)品進行綜合評價的一種重要方法[21]。由圖5可見,低鹽和傳統(tǒng)醉蟹的感官評價隨著貯藏時間的增加而呈下降趨勢。貯藏初期,低鹽醉蟹有著獨特而濃郁的酒香味及蟹香味,咸甜適中,蟹黃口感細膩、綿密,而傳統(tǒng)醉蟹本身的鮮味被較重的咸味掩蓋導致評分較低。第21天的2組產(chǎn)品蟹殼顏色加深,香味開始變淡,口感一般,但仍可食用。第24天的2組產(chǎn)品風味較淡,蟹肉呈無定形態(tài)的糊狀,其中在傳統(tǒng)醉蟹蟹殼上開始出現(xiàn)黑斑等腐敗現(xiàn)象。由感官評價結(jié)果可見,21 d內(nèi),低鹽和傳統(tǒng)醉蟹的總體可接受度較高。
圖5 低鹽和傳統(tǒng)醉蟹貯藏過程中感官評分的變化
水產(chǎn)食品中豐富的蛋白質(zhì)能夠為細菌、霉菌等微生物的生長提供含有必需營養(yǎng)素等物質(zhì)的良好基質(zhì),而微生物會產(chǎn)生硫化氫、三甲胺和氨等有毒物質(zhì),導致食品腐敗變質(zhì),因此水產(chǎn)品易被微生物污染而不耐貯藏[22]。所以常通過菌落總數(shù)的測定來對食品安全質(zhì)量進行評價[23]。由圖6可見,低鹽和傳統(tǒng)醉蟹菌落總數(shù)均隨貯藏時間的延長而增加,傳統(tǒng)醉蟹的菌落總數(shù)雖增長較緩,但始終大于低鹽醉蟹組,這可能是因為原料蟹的暫養(yǎng)預處理大幅降低低鹽醉蟹菌落總數(shù)初始值。兩組醉蟹均在第24天的時候超過國家標準4.6 lg CFU/g。
圖6 低鹽和傳統(tǒng)醉蟹貯藏過程中菌落總數(shù)的變化
除此之外,在傳統(tǒng)和低鹽醉蟹產(chǎn)品中,志賀菌、沙門菌和金黃色葡萄球菌等均未被檢出,并且大腸桿菌的菌落總數(shù)在10 CFU/g以內(nèi)。
由于水產(chǎn)品中的微生物分解作用和自身的一系列生化反應會導致其pH發(fā)生改變,因此可以通過測定pH的變化檢測其品質(zhì)[24]。由圖7可見,低鹽和傳統(tǒng)醉蟹的pH先升高后下降??赡苁且驗樵谫A藏初期,蛋白質(zhì)會因微生物的活動和酶的催化作用而降解產(chǎn)生堿性物質(zhì),導致醉蟹的pH上升[25];在貯藏后期,一方面醉蟹中的中性脂肪和磷脂被降解生成脂肪酸,另一方面在無氧條件下,糖原降解和微生物產(chǎn)生酸性物質(zhì),比蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的堿性物質(zhì)更多,使pH下降[26]。結(jié)果顯示,低鹽醉蟹的pH總是低于傳統(tǒng)醉蟹,可能與鹵液鹽含量有關(guān)。陳勝軍等[27]的研究發(fā)現(xiàn),產(chǎn)品的pH隨腌漬鹽度增加而增加,其結(jié)果與試驗相似。
圖7 貯藏過程中低鹽和傳統(tǒng)醉蟹pH的變化
在酶和細菌的共同作用下,蛋白質(zhì)被分解產(chǎn)生的堿性含氮物質(zhì)(如氨、胺類等)稱為TVB-N,常被用來表征高蛋白食品如水產(chǎn)品中的魚、蝦、貝類等食品的腐敗程度[28]。GB 2733—2015規(guī)定蟹類開始腐敗時的TVB-N值為25 mg/100 g,超過標準限值時,認為產(chǎn)品變質(zhì)不可食用。圖8顯示,隨著貯藏時間增加,低鹽和傳統(tǒng)醉蟹貯藏過程中的TVB-N均呈上升趨勢,直到第15天時達到峰值后增速減緩?;诤}量測定的結(jié)果(圖4),可能是貯藏到第15天時,醉蟹產(chǎn)品中的高鹽濃度對微生物的活動有抑制作用,減少堿性含氮物質(zhì)的產(chǎn)生,該結(jié)果與呂飛等[29]的研究發(fā)現(xiàn)一致。貯藏期間,2種醉蟹的TVB-N含量都沒有超標,但傳統(tǒng)醉蟹的TVB-N含量一直低于低鹽醉蟹。結(jié)果表明,醉蟹制作工藝中的鹵液浸泡對減小TVB-N含量有積極作用,且作用效果與鹵液鹽濃度有一定關(guān)系。
圖8 貯藏過程中低鹽和傳統(tǒng)醉蟹TVB-N的變化
試驗優(yōu)化低鹽醉蟹加工的工藝并研究該工藝條件制作的產(chǎn)品在4 ℃貯藏期間的鹽濃度、感官評價、pH、菌落總數(shù)和TVB-N的變化,綜合各項指標評估該產(chǎn)品貨架期。最終得到的優(yōu)化工藝:將原料蟹暫養(yǎng)至腸道干凈;浸泡于75%食用酒精中進行預殺菌1 h;腌制醉蟹的鹵液含鹽量為9%,產(chǎn)品于4 ℃低溫保藏。經(jīng)評估,2種醉蟹的貨架期均為21 d,在貨架期內(nèi),低鹽與傳統(tǒng)醉蟹的pH總體來說變化不大,TVB-N值的變化在限定范圍內(nèi),感官評分和菌落總數(shù)變化一致,均在第21天接近限值,低鹽工藝制得的醉蟹含鹽量相比傳統(tǒng)醉蟹降低29.1%,為5.6%。