剁椒扇貝醬工藝研究及貯藏品質(zhì)分析

李旭陽，何余堂，解玉梅，王 鍵，楊立娜，劉 賀

（渤海大學食品科學與工程學院 國家魚糜及魚糜制品加工技術(shù)研發(fā)分中心生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心 遼寧 錦州 121013）

中國貝類資源豐富，海水養(yǎng)殖貝類總產(chǎn)量1 438.9 萬t，其中扇貝養(yǎng)殖產(chǎn)量182.8 萬t[1]。蝦夷扇貝（Mizuhopecten yessoensis）是一種重要的扇貝類，在20世紀80年代初作為新品種引入我國，現(xiàn)已在中國海域廣泛生長，主要分布在遼寧、山東等北方沿海。蝦夷扇貝具有低脂肪、高優(yōu)質(zhì)脂肪酸、高蛋白的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)[2]。此外，扇貝制品具有護肝、抗凝血活性、抑制ACE 活性以及抑菌、抗菌效果[3-5]。剁辣椒是湖南湘西地區(qū)特色食品，是在低鹽條件下利用微環(huán)境中的乳酸菌發(fā)酵制作的傳統(tǒng)乳酸發(fā)酵制品，成品水分少，顏色暗紅，口感酸中帶辣[6]。剁辣椒具有溫中散寒，下氣消食的作用，并含有豐富的辣椒素[7-8]，有益人體健康。當前，扇貝多以鮮銷、干制、冷凍為主，由于地域條件、運輸?shù)榷喾N因素，限制了扇貝的消費群體和范圍。迄今為止，關(guān)于扇貝加工產(chǎn)品有通過酶解制備扇貝多肽[9]、即食扇貝肉[10]。

市場上的調(diào)味醬以豆類為基礎(chǔ)的豆瓣醬[11]和以小麥為基礎(chǔ)的甜面醬[12]最為常見。隨著食品工業(yè)的發(fā)展，逐漸出現(xiàn)了肉醬[13]、魚醬[14]和果醬[15]等調(diào)味品。古人認為醬咸甘平，歸脾胃經(jīng)，清熱解毒。時至今日，隨著調(diào)味醬生產(chǎn)工藝的不斷進步，使其逐漸發(fā)展成菜肴烹調(diào)類產(chǎn)品，其中海鮮醬制品深受消費者的喜愛。目前關(guān)于海鮮醬制品的研究集中于蟹黃調(diào)味醬、魚子醬、蝦醬以及海鮮肉復(fù)合醬[16-19]，而關(guān)于扇貝醬的研究相對較少。

本研究以蝦夷扇貝為主要原料，與剁辣椒、菜籽油等進行調(diào)配，以剁椒扇貝醬感官評價為依據(jù)利用響應(yīng)面法進行工藝優(yōu)化，分析剁椒扇貝醬的主要特征風味與品質(zhì)，預(yù)測其貨架期。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

蝦夷扇貝，遼寧丹東泰豐食品有限公司；剁辣椒：湖南長沙；菜籽油，遼寧益海嘉里集團；平板計數(shù)瓊脂培養(yǎng)基，上海瑞楚生物科技有限公司。

1.2 儀器和設(shè)備

1.3 扇貝剁椒醬的制備方法

1.3.1 工藝流程

注意事項及操作要點：

1）選取肉質(zhì)飽滿鮮嫩、滋味鮮甜和香氣濃厚的蝦夷扇貝；選擇酸辣適中、色澤暗紅、無腐敗變質(zhì)的剁辣椒；選擇飽滿新鮮、無瑕疵發(fā)霉的大蒜。

2）將菜籽油加熱至150 ℃，放入姜、蒜末炒香后及時倒入稱量好的剁辣椒炒制約1 min，加入計量好的蝦夷扇貝肉烹飪約5 min，拌勻收汁即可。

3）包裝：采用真空包裝保存，用100 g/袋規(guī)格的真空袋灌裝密封；

4）滅菌：將裝有剁椒扇貝醬的軟包裝超高壓滅菌處理，得到終產(chǎn)品。

1.3.2 感官評價 參考姚玉靜等[20]的海鮮調(diào)味醬感官評定標準并稍作修改，經(jīng)由20 人感官分析、評分。品評指標包括組織狀態(tài)、氣味、風味、色澤，總分為100 分（詳見表1）。

表1 剁椒扇貝醬感官評價標準Table 1 Sensory evaluation standard of chopped pepper scallop sauce

1.3.3 響應(yīng)面試驗設(shè)計 分別按10%，20%，30%添加蝦夷扇貝，研究扇貝添加量對剁椒扇貝醬感官的影響。剁辣椒添加量分別為40%，50%，60%，找出剁辣椒的合適添加量。菜籽油添加量分別為5%，10%，15%，根據(jù)感官評定結(jié)果找出最優(yōu)菜籽油添加量。由產(chǎn)品感官評分結(jié)果篩選對結(jié)果有顯著影響的因素，做響應(yīng)面優(yōu)化試驗并采用Box-Behnken 試驗設(shè)計優(yōu)化試驗。

從知識背景和工作內(nèi)容可以看出，青年編纂的工作除了具有服務(wù)性以外，還具有研究性和學術(shù)性。因此，編纂的任職經(jīng)歷也成為了這些青年職員治學道路上的重要環(huán)節(jié)。具體而言，青年編纂的治學呈現(xiàn)出三個特點。

1.4 剁椒扇貝醬品質(zhì)分析方法

1.4.1 質(zhì)構(gòu)的測定 用TA-XT Plus 型質(zhì)構(gòu)儀測定剁椒扇貝醬的全質(zhì)構(gòu)分析（TPA），測試條件：選用P/50 柱形探頭，測前速度2.0 mm/s，測試速度1.0 mm/s，測后速度2.0 mm/s，觸發(fā)力5.0 g，兩次壓縮間隔時間5 s。

1.4.2 穩(wěn)態(tài)流變的測定 采用旋轉(zhuǎn)流變儀，選用直徑為40 mm 的平板探頭，板間隙設(shè)置為1 mm，在剪切速率0.1～100 s-1的條件下，對不同貯藏時間的剁椒扇貝醬進行穩(wěn)態(tài)剪切流變測試。

表2 響應(yīng)面試驗設(shè)計因素水平與編碼Table 2 Factor level and coding of response surface experimental design

1.4.3 氣味的測定 取樣品兩倍稀釋后于樣品瓶中靜置3 h，用電子鼻檢測氣味。響應(yīng)值在104 s 時達到穩(wěn)定，選擇此時的響應(yīng)值為測試原始數(shù)據(jù)。

1.5 菌落總數(shù)的測定

按照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》方法計數(shù)。

1.6 貨架期的預(yù)測

采用Q10法預(yù)測[21]，在溫度差值為10 ℃的2個溫度下貯藏，2 個溫度下的貨架壽命比率Q10的計算公式見式（1）。根據(jù)式（2）可得到剁椒扇貝醬在4 ℃和25 ℃下貯藏的貨架期。

式（2）中，QS（t）——所求溫度（t）條件下的貨架期；QS（t0）——測定溫度（t0）下的貨架期。

將經(jīng)密封和滅菌的剁椒扇貝醬軟包裝分別置于35 ℃和45 ℃的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)。35 ℃恒溫箱內(nèi)的樣品每隔6 d 取樣檢測；45 ℃恒溫箱內(nèi)的樣品每隔3 d 取樣檢測；記錄貯藏期間內(nèi)剁椒扇貝醬菌落總數(shù)，直至感官上出現(xiàn)不可接受的樣品為止，記為達到貨架期終點，進而預(yù)測剁椒扇貝醬的貨架期。

2 結(jié)果與分析

2.1 響應(yīng)面優(yōu)化結(jié)果

當扇貝添加量達20%時，感官評分最高；當扇貝添加量高于20%時，醬中扇貝腥味逐漸顯現(xiàn)，導(dǎo)致感官評分降低，由此可初步確定扇貝添加量為20%。當剁辣椒添加量為50%時，辣度適中，感官評分最高；當剁辣椒添加量大于60%時，辣味過重，剁辣椒添加量小于40%時，酸辣味不明顯，感官得分降低。由此可初步確定剁辣椒添加量為50%。當菜籽油添加量為10%時，剁椒扇貝醬感官評分最高；當菜籽油添加量小于10%時，剁椒扇貝醬香味略顯不足；當菜籽油添加量大于10%時，剁椒扇貝醬口感油膩，影響感官評分下降。

對所建模型進行分析處理，得到最終結(jié)果：當扇貝添加量22.53%，剁辣椒添加量44.31%，菜籽油添加量6.03%時，感官評分最高達87.60 分。根據(jù)實際生產(chǎn)情況將工藝修正為扇貝添加量為20%，剁辣椒添加量為45%，菜籽油添加量為5%。

表3 電子鼻傳感器陣列及性能Table 3 Electronic nose sensor array and its performance

表4 響應(yīng)面試驗結(jié)果Table 4 Response surface experimental results

根據(jù)單因素實驗結(jié)果，選取扇貝添加量、剁辣椒添加量、菜籽油添加量為考察因素，利用Design-Expert 軟件中的Box-Behnken 試驗設(shè)計方案，優(yōu)化剁椒扇貝醬生產(chǎn)工藝，以感官評分為響應(yīng)值[22]，得到二次多項式回歸模型Y=82.8+5.38A-0.25B-3.88C-3.50AB-1.75AC+0.50BC-3.78A2-3.03B2-3.77C2。該回歸方程對試驗擬合情況好。本試驗揭示各因素對結(jié)果的影響，建立了良好的多元二次回歸方程。影響剁椒扇貝醬感官評分因素的主次順序為剁辣椒添加量（B）＞蝦夷扇貝添加量（A）＞菜籽油添加量（C）。

表5 回歸方程顯著性檢驗與方差分析Table 5 Significance test and variance analysis of regression equation

2.2 質(zhì)構(gòu)特性

將剁椒扇貝醬在25 ℃條件下貯藏，測定不同貯藏時間剁椒扇貝醬的TPA。從表6可看出，隨著貯藏時間的延長，該醬的彈性、回復(fù)性無明顯變化，而硬度、咀嚼度都呈下降趨勢，剁椒扇貝醬品質(zhì)降低，這是由于隨時間延長，剁椒扇貝醬中扇貝肉中的肌原纖維蛋白因辣椒素及微生物影響[23]，一部分肌原蛋白轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘拿髂z，溶解在醬料中，使扇貝的肌肉組織結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。Yan 等[24]的研究也顯示出扇貝水解后由肽引起的特定凝膠特性，導(dǎo)致剁椒扇貝醬中扇貝肉組織結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆變化，因此質(zhì)構(gòu)特性發(fā)生改變。

2.3 穩(wěn)態(tài)流變分析

由圖1可知，在25 ℃貯藏條件下，不同貯藏時間的剁椒扇貝醬隨剪切速率的增加，其表觀黏度逐漸降低，這與質(zhì)構(gòu)特性結(jié)果一致。這表明隨著貯藏時間的延長，剁椒扇貝醬穩(wěn)定性好，呈現(xiàn)明顯的剪切稀化現(xiàn)象[25]。貯藏時間對醬黏度的影響有如下原因：扇貝一部分肌原蛋白轉(zhuǎn)為明膠。高蛋白質(zhì)食品會因還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)而使蛋白質(zhì)聚集[26]，導(dǎo)致食品質(zhì)地變硬，黏度降低。隨著貯藏時間的延長，剁椒扇貝醬中鈉鹽、鉀鹽等鹽分滲入扇貝肌肉組織中，降低其凝膠特性，這可以通過形成永久性肌蛋白長絲來解釋[27]。

圖1 25 ℃條件下貯藏期間剁椒扇貝醬黏度變化Fig.1 Viscosity change of chopped pepper scallop sauce during storage at 25 ℃

2.4 風味分析

以剁椒扇貝醬的電子鼻數(shù)據(jù)作雷達圖2。由圖2可知，電子鼻對剁椒扇貝醬中揮發(fā)性成分有明顯響應(yīng)，其中，傳感器W5S（對氮氧化合物敏感）的響應(yīng)值最大，W1S（對甲基類靈敏）的響應(yīng)值次之，其它傳感器無明顯響應(yīng)。說明氮氧化合物、甲基類物質(zhì)可能是剁椒扇貝醬中主要的風味來源，這與文獻[28]和[29]報道結(jié)果一致。其中氮氧化合物和醇類化合物增長的原因，主要是由剁辣椒在貯藏期間其組織中獨特風味物質(zhì)持續(xù)揮發(fā)所產(chǎn)生。甲基類化合物是貝類本身及加工后所特有的風味，貯藏期間所產(chǎn)生的風味物質(zhì)對影響產(chǎn)品品質(zhì)的硫氫化合物及有機硫化合物都有抑制作用，賦予并增強剁椒扇貝醬獨特的風味，提高剁椒扇貝醬品質(zhì)。

圖2 剁椒扇貝醬的電子鼻雷達評價圖Fig.2 Electronic nose radar evaluation chart of chopped pepper scallop sauce

2.5 菌落總數(shù)

圖3顯示35 ℃和45 ℃貯藏條件下剁椒扇貝醬的菌落總數(shù)。對剁椒扇貝醬進行超高壓滅菌處理，基本保證了貯藏初期剁椒扇貝醬中無微生物存活。隨著貯藏時間的延長，剁椒扇貝醬中的微生物數(shù)量緩慢增長，以感官不可接受為貨架期終點，35 ℃下貯藏31 d 時菌落總數(shù)達到256 CFU/g，45℃下貯藏19 d 達到265 CFU/g，菌落總數(shù)均符合國家標準（＜5 000 CFU/g）。這是因為在滅菌處理時未將微生物的芽孢全部殺死，導(dǎo)致剁椒扇貝醬里原本存在的微生物芽孢，隨貯藏時間的延長開始萌芽、生長和繁殖，因此剁椒扇貝醬中微生物數(shù)量逐漸增加。

圖3 貯藏溫度對剁椒扇貝醬中菌落總數(shù)的影響Fig.3 Effect of storage temperature on total number of bacterial colonies in chopped pepper scallop sauce

2.6 預(yù)測的貨架期

采用Q10貨架期預(yù)測模型預(yù)測剁椒扇貝醬的貨架期。根據(jù)感官鑒定和菌落總數(shù)分析得出：35℃條件下剁椒扇貝醬貯藏貨架期為31 d；45 ℃條件下剁椒扇貝醬貯藏貨架期為19 d。

將所得貨架期帶入式（1），求出Q10。

Q10=35 ℃下產(chǎn)品貨架期/45 ℃下產(chǎn)品貨架期=31／19=1.63；

預(yù)測得到：25 ℃下貨架期為QS2（25℃）=QS（t0）×Q10（t0-t）/10=25×1.63×（35-25）/10=40 d；

4 ℃下貨架期為QS3（4℃）=QS（t0）×Q10（t0-t）/10=25×1.63×（35-4）/10=126 d。

3 結(jié)論

通過響應(yīng)面試驗設(shè)計得到剁椒扇貝醬最優(yōu)配方為：蝦夷扇貝添加量20%，剁辣椒添加量45%，菜籽油添加量5%。剁椒扇貝醬流變特性的整體趨勢為：剪切速率遞增，黏度下降。剁椒扇貝醬具有膠變性流體和剪切稀變型的基本特征。TPA 結(jié)果顯示，隨著貯藏時間的延長，樣品的回復(fù)性和彈性基本無變化，硬度和咀嚼性均呈較明顯的下降趨勢，使貯藏期間扇貝醬的質(zhì)量有所下降，這與流變結(jié)果一致。風味物質(zhì)分析表明，剁椒扇貝醬的風味物質(zhì)主要是氮氧化合物和醇類，其次是甲基類化合物。用貨架期模型預(yù)測剁椒扇貝在4 ℃和25 ℃貨架期分別為126 d 和40 d。