烹調(diào)熱處理方式對(duì)刀額新對(duì)蝦品質(zhì)特性及基礎(chǔ)營養(yǎng)成分的影響

張?zhí)m，夏超，溫平平，于小番，許慧卿

(揚(yáng)州大學(xué) 旅游烹飪學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225127)

刀額新對(duì)蝦(Metapenaeusensis)又稱基圍蝦、泥蝦。蝦肉營養(yǎng)豐富，其蛋白質(zhì)含量豐富，可高達(dá)18.2%，含8種人體必需氨基酸及豐富的呈味氨基酸，還含有二十二碳六烯酸(DHA)等人體所必需的多不飽和脂肪酸以及諸多礦物質(zhì)和維生素，深受廣大消費(fèi)者的喜愛[1-2]。

蒸制、烤制和微波是常見的熱處理方式[3]。蒸制是以蒸汽為傳熱介質(zhì)，在高溫下產(chǎn)生熱對(duì)流，從而將熱量逐漸傳遞到食物內(nèi)部使其熟化[4]；烤制是以空氣為傳熱介質(zhì)，先將熱量傳遞到食物表面再到內(nèi)部[5]；微波是利用電磁波與食物中的極性分子相互作用，產(chǎn)生大量摩擦熱，使食品表面及內(nèi)部同時(shí)受熱，保證加熱均勻[6]。目前刀額新對(duì)蝦的研究主要集中在生物學(xué)、飼料和養(yǎng)殖技術(shù)等方面，并且熱處理對(duì)肉制品品質(zhì)影響的研究對(duì)象大多為豬肉[7]、牛肉[8]、禽肉[9]等， 對(duì)不同烹調(diào)熱處理方式及不同加熱中心溫度下蝦肉的營養(yǎng)成分相關(guān)變化鮮有研究。本文探究了不同熱處理方式及加熱中心溫度對(duì)蝦肉品質(zhì)特性及基礎(chǔ)營養(yǎng)成分的影響，為選擇適合刀額新對(duì)蝦的烹調(diào)方式提供了理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

刀額新對(duì)蝦：購自揚(yáng)州市邗江區(qū)農(nóng)貿(mào)菜市場；石油醚、甲醇、鹽酸、硫酸：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；總蛋白定量試劑盒(BCA微板法)：南京建成生物工程研究所。

1.2 儀器與設(shè)備

JK804/808型手持多路溫度測試儀 青島金科儀器儀表有限公司；H1650型離心機(jī) 湖南湘儀實(shí)驗(yàn)儀器開發(fā)有限公司；DY89-1型高速勻漿機(jī) 寧波新芝生物科技股份有限公司；HI8424型酸度計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司；SW-CJ-1D型超凈工作臺(tái) 蘇州凈化設(shè)備有限公司；SPX-1 SOB型生化恒溫培養(yǎng)箱 上海博泰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；HVE-50型高壓滅菌器 日本Hirayama公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品制備

將市場購回的活蝦(19±1.2) g于冰水浴放置10 min，猝死后除蝦殼、剔蝦線，將蝦肉從后背劈開、腹部相連，用竹簽串起放在冰上備用。蒸制時(shí)，水沸后放入樣品并隔水加熱；烤制溫度為220 ℃；微波爐微波處理輸出功率為500 W。待蝦肉第一腹節(jié)肌肉中心溫度達(dá)到65，70，75，80，85 ℃時(shí)取樣，并在12 h內(nèi)進(jìn)行檢測。同時(shí)，本試驗(yàn)設(shè)置過熱處理，其處理方式為3種加熱方式保持最高中心溫度15 min。

1.3.2 肌原纖維蛋白相對(duì)提取率測定

稱取1.3.1中不同處理組樣品4.0 g，剪碎，加入10倍體積的PBS溶液(0.05 mol/L，pH 7.4)，勻漿3次(每次30 s，間隔30 s)，抽提90 min，對(duì)抽提液進(jìn)行離心分離(4 ℃，8000 r/min，15 min)，分離上清液，重復(fù)2次。將沉淀加入10倍體積的含有0.6 mol/L NaCl的PBS(pH 7)溶液，勻漿3次(每次30 s，間隔30 s)，抽提12 h，對(duì)抽提液進(jìn)行離心分離(4 ℃，10000 r/min，10 min)，得上清液即為肌原纖維蛋白溶液，采用考馬斯亮藍(lán)法測定上清液中肌原纖維蛋白質(zhì)含量，代入標(biāo)準(zhǔn)曲線(見表1和圖1)中進(jìn)行計(jì)算。以生肉提取率為100%，計(jì)算加熱處理后的蝦肉肌原纖維蛋白的相對(duì)提取率。

表1 考馬斯亮藍(lán)法測定蛋白質(zhì)含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線制作Table 1 Making of standard curve for determination of protein content by Coomassie brilliant blue method

1.3.3 菌落總數(shù)的測定

參照GB 4789.2-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測定》對(duì)各處理組進(jìn)行菌落總數(shù)的測定。

1.3.4 感官評(píng)價(jià)

由10名感官評(píng)定員從各處理組樣品的色澤、滋味、香氣、質(zhì)地4個(gè)指標(biāo)進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表2。感官評(píng)定員每次品嘗后用清水漱口并間隔1 min后再評(píng)定下一樣品，全部評(píng)定完成后將評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行匯總整理、統(tǒng)計(jì)分析。

表2 不同烹調(diào)熱處理下刀額新對(duì)蝦質(zhì)量感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standard for the quality ofMetapenaeus ensis under different cooking heat treatments

參考GB/T 37062-2018設(shè)立模糊感官分析因素集為U=(色澤，滋味，香氣，質(zhì)地)；設(shè)定評(píng)語集為V=(5，4，3，2，1)，其中5分表示感官質(zhì)量最佳，1分表示感官質(zhì)量最差；R代表U～V的一個(gè)模糊映射，以強(qiáng)制決定法設(shè)定U上權(quán)重集X=(0.3，0.2，0.2，0.3)，即色澤占0.3，滋味占0.2，香氣占0.2，質(zhì)地占0.3。模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)定為Y=X·R，其中Y表示綜合評(píng)判結(jié)果集，X表示權(quán)重集，R表示評(píng)判矩陣。以取大取小算法對(duì)X與R進(jìn)行模糊線性轉(zhuǎn)換，以計(jì)算結(jié)果作為Y，將Y進(jìn)行歸一化處理后乘以分?jǐn)?shù)得到該樣品最終的感官評(píng)定分?jǐn)?shù)。

1.3.5 基礎(chǔ)營養(yǎng)成分的測定

粗蛋白含量：參照GB 5009.5-2016凱氏定氮法進(jìn)行測定。

粗脂肪含量：參照GB 5009.6-2016索氏抽提法進(jìn)行測定。

灰分含量：參照GB 5009.4-2016食品中總灰分的測定方法進(jìn)行測定。

1.3.6 pH值的測定

稱取2.0 g各處理組樣品，加入15 mL 蒸餾水，以8000 r/min勻漿3次(每次30 s，間隔1 min)。pH 值的測定參考GB 5009.237-2016《食品pH值的測定》方法，采用 HI8424型酸度計(jì)測定。

1.3.7 色度的測定

采用色度測定儀對(duì)蝦肉進(jìn)行色度測定。用規(guī)定白板校準(zhǔn)后，使用中孔徑反射對(duì)刀額新對(duì)蝦蝦肉第二腹節(jié)肌肉進(jìn)行測定，記錄L*值、a*值、b*值。

1.3.8 數(shù)據(jù)處理與分析

通過SPSS 19.0軟件和Origin 8.5軟件進(jìn)行分析和圖表繪制。試驗(yàn)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示，p<0.05表示具有顯著性差異。

2 結(jié)果與討論

2.1 蝦肉熟化的判定

蝦肉中的蛋白質(zhì)主要是肌原纖維蛋白[10]，其相對(duì)提取率反映了肉制品的熟化程度，是確定加工程度的重要參考指標(biāo)。研究表明，肌原纖維蛋白相對(duì)提取率低于10%時(shí)，肉品達(dá)到熟化[11]。肌原纖維蛋白提取率的蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1。

圖1 考馬斯亮藍(lán)法測定蛋白質(zhì)濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve of protein concentration determined by Coomassie brilliant blue method

烹調(diào)熱處理方式對(duì)刀額新對(duì)蝦肌原纖維蛋白提取率的影響見表3。

表3 烹調(diào)熱處理方式對(duì)刀額新對(duì)蝦肌原纖維蛋白提取率的影響Table 3 Effects of cooking heat treatment methods on the extraction rates of myofibrillar protein from Metapenaeus ensis

續(xù) 表

由表3可知，3種熱處理方式下的蝦肉均達(dá)到熟化程度。隨著加熱中心溫度的增高，3種加熱方式下刀額新對(duì)蝦的肌原纖維蛋白提取率呈下降趨勢。這可能是因?yàn)殡S著熱處理溫度的升高，肌原纖維蛋白質(zhì)發(fā)生變性，蝦肉受熱收縮，變性的肌原纖維蛋白被擠出，隨蝦肉中的水分流失，導(dǎo)致肌原纖維蛋白的提取率下降。與蒸制和烤制相比，微波中蝦肉肌原纖維蛋白提取率下降更為顯著(p<0.05)?？赡苁且?yàn)槲⒉訜崤c常規(guī)加熱方式不同，微波是使物質(zhì)中的極性與非極性分子進(jìn)行全新排列，從而使肌原纖維蛋白被破壞程度增強(qiáng)。蒸制中肌原纖維蛋白的β-折疊的相對(duì)含量顯著高于烤制和微波[12]，而β-折疊含量越多可使蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性越強(qiáng)[13]。因此，相對(duì)于烤制和微波處理，蒸制中肌原纖維蛋白穩(wěn)定性相對(duì)較強(qiáng)，下降幅度相對(duì)較小。

2.2 菌落總數(shù)

經(jīng)過菌落總數(shù)測定，各處理組培養(yǎng)皿中均未有菌落生長，符合食用、進(jìn)行感官評(píng)定的要求。

2.3 最適熱處理溫度的確定

根據(jù)表3中感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)3種熱處理方式下的不同中心溫度刀額新對(duì)蝦各感官評(píng)定因素集U進(jìn)行打分，統(tǒng)計(jì)各分值人數(shù)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表4。

表4 不同烹調(diào)熱處理方式、不同中心溫度下刀額新對(duì)蝦的感官評(píng)定統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table 4 Statistical results of sensory evaluation of Metapenaeus ensis under different cooking heat treatment methods and different central temperatures

續(xù) 表

以1號(hào)樣品計(jì)算為例，將獲得各分值的人數(shù)除以總參評(píng)人數(shù)構(gòu)成評(píng)判矩陣R，其具體模糊關(guān)系綜合評(píng)判集計(jì)算方法如下：

Y1= X·R1= (0.3，0.2，0.2，0.3)×

將其進(jìn)行歸一化后得出Y1=(0.1，0.3，0.3，0.2，0.1)，將評(píng)語集各等級(jí)得分乘以對(duì)應(yīng)分值，加和后得到感官評(píng)定總分。15組樣品的模糊關(guān)系綜合評(píng)判集結(jié)果見表5。

表5 不同烹調(diào)熱處理方式、不同中心溫度下刀額新對(duì)蝦的感官評(píng)價(jià)得分情況Table 5 Sensory evaluation scores of Metapenaeus ensis under different cooking heat treatment methods and different central temperatures

由表5可知，當(dāng)蝦肉中心溫度超過70 ℃時(shí)，3種熱處理方式得到的蝦肉感官評(píng)分相對(duì)較高。結(jié)合蒸制、烤制和微波及5種熱處理中心溫度進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，當(dāng)中心溫度達(dá)到70 ℃時(shí)，為最優(yōu)熱處理中心溫度。因此，確定后續(xù)營養(yǎng)成分及品質(zhì)測定試驗(yàn)的中心溫度梯度為60，70，80 ℃和過熱狀態(tài)。

2.4 不同烹調(diào)熱處理對(duì)刀額新對(duì)蝦基礎(chǔ)營養(yǎng)成分的影響

蛋白質(zhì)、脂肪和灰分是評(píng)價(jià)肉類質(zhì)量的主要指標(biāo)[14]。經(jīng)不同熱處理方式及熱處理溫度后，蝦肉基礎(chǔ)營養(yǎng)指標(biāo)變化見表6。

表6 烹調(diào)熱處理方式對(duì)刀額新對(duì)蝦基礎(chǔ)營養(yǎng)指標(biāo)的影響Table 6 The effects of cooking heat treatment methods on the basic nutritional indexes of Metapenaeus ensis

續(xù) 表

由表6可知，隨著熱處理溫度升高，不同烹調(diào)熱處理方式下的蝦肉粗蛋白相對(duì)含量均呈升高趨勢；蒸制和微波熱處理中蝦肉的脂肪相對(duì)含量先增加并在過熱時(shí)出現(xiàn)降低，烤制處理后的蝦肉脂肪相對(duì)含量不斷升高；蒸、烤和微波熱處理中灰分相對(duì)含量呈現(xiàn)升高趨勢。袁莉莉[15]對(duì)溫度變化對(duì)蝦肉糜蛋白質(zhì)相對(duì)含量的影響進(jìn)行了研究，結(jié)果表明當(dāng)溫度升高時(shí)，粗蛋白相對(duì)含量升高。粗蛋白、脂肪和灰分相對(duì)含量的變化，與熱處理過程中蝦肉在烹飪過程中水分損失程度有關(guān)。研究表明[16]，隨著熱處理溫度的增高，水分逐漸散失，粗蛋白、脂肪和灰分等營養(yǎng)物質(zhì)發(fā)生富集，其相對(duì)含量增加。蒸制及微波對(duì)蝦肉過熱處理時(shí)，蝦肉的脂肪相對(duì)含量出現(xiàn)下降，可能與兩者加熱方式的原理有關(guān)。

2.5 不同烹調(diào)熱處理方式對(duì)刀額新對(duì)蝦pH值的影響

圖2 烹調(diào)熱處理方式對(duì)刀額新對(duì)蝦pH值的影響Fig.2 The effects of cooking heat treatment methods on pH values of Metapenaeus ensis

pH值是肉類在其加工過程中酸堿變化及新鮮度的重要指標(biāo)[17]。由圖2可知，蒸制處理中蝦肉pH值呈倒“S”形變化，這與甘曉玲等[18]的研究結(jié)果相同?？局铺幚砗蟮奈r肉pH值在80 ℃后降低，并在過熱時(shí)出現(xiàn)小幅度升高，但變化無顯著性差異(p>0.05)；微波處理下，蝦肉pH值呈下降趨勢。但與生肉相比，3種熱處理方式下的pH值顯著升高，這與劉書成等[19]的研究結(jié)果相同。食品的pH值由其所含的小分子化合物及某些大分子化合物如蛋白質(zhì)和核酸的游離羧基與氨基所決定[20]。對(duì)于肌肉來說，沒有像磷酸鹽緩沖液這類液體來維持pH值平衡，因此蛋白質(zhì)的降解等構(gòu)造變化成為影響肌肉pH值的主要因素[21]。肌肉蛋白受熱，部分肽鏈打開，被分解成小分子的胺類物質(zhì)，酸性基團(tuán)減少，從而與生肉相比pH增加。

2.6 不同烹調(diào)熱處理對(duì)刀額新對(duì)蝦蝦肉色度的影響

肉的色度是影響肉品的品質(zhì)及消費(fèi)者喜愛程度的重要指標(biāo)之一[22]。L*、a*、b*是用來評(píng)價(jià)食物色度的主要參數(shù)，其中，L*代表亮度；a*代表紅綠色；b*代表黃藍(lán)色[23]。

圖3 烹調(diào)熱處理方式對(duì)刀額新對(duì)蝦腹節(jié)肌肉色度的影響Fig.3 The effects of cooking heat treatment methods on the abdominal muscle chroma of Metapenaeus ensis

由圖3可知，隨著加熱溫度的升高，3種不同烹調(diào)熱處理的刀額新對(duì)蝦L*值、a*值、b*值的變化趨勢基本相同，總體呈先增大后減小的趨勢，這與肖朝耿等[24]的研究結(jié)果一致。蒸制處理中蝦肉在過熱時(shí)a*值出現(xiàn)小幅度下降，但與蝦肉中心溫度為70，80 ℃時(shí)的a*值沒有顯著性差異(p>0.05)；烤制和微波處理下當(dāng)中心溫度為80 ℃時(shí)出現(xiàn)下降，但二者分別與其前一熱處理溫度下的b*值相比均無顯著性差異(p>0.05)。

蝦肉色度的變化主要與肌肉色素的改變有關(guān)，刀額新對(duì)蝦中的蝦青素隨著溫度的升高轉(zhuǎn)化為紅黃色的蝦紅素。此外，蝦肉色度的變化還與肌肉蛋白的變性有關(guān)。a*值增高可能是因?yàn)橛写罅康难鯕鉂B入到肉的中心，使得較多的去氧肌紅蛋白被氧化成亮紅色的氧合肌紅蛋白[25]；b*值變化離不開肉中去氧肌紅蛋白和氧合肌紅蛋白的比率[26]，且與兩者比率成正比。試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著溫度的升高，L*值的變化更穩(wěn)定。研究表明[27]，可將L*值作為快速判斷蝦肉是否熟化的指標(biāo)。

3 結(jié)論

隨著蝦肉中心溫度的升高，蛋白質(zhì)變性，溫度越高，變性程度越嚴(yán)重，蛋白質(zhì)變性程度不同引起刀額新對(duì)蝦蝦肉的基礎(chǔ)營養(yǎng)物質(zhì)及品質(zhì)的變化。不同烹調(diào)熱處理方式及溫度對(duì)刀額新對(duì)蝦品質(zhì)特性及基礎(chǔ)營養(yǎng)成分產(chǎn)生了顯著影響。與烤制和微波處理相比，蒸制對(duì)蝦肉的整體品質(zhì)特性影響最小。微波過熱處理下蛋白質(zhì)、灰分相對(duì)含量達(dá)到最高，分別為75.93 g/100 g和5.96 g/100 g；微波80 ℃時(shí)脂肪相對(duì)含量最高，為2.41 g/100 g。與對(duì)照組相比，3種熱處理下的蝦肉pH值均增高且L*值變化相對(duì)更穩(wěn)定。本試驗(yàn)從不同熱處理方式、不同中心溫度入手，分析刀額新對(duì)蝦品質(zhì)特性和基礎(chǔ)營養(yǎng)成分的變化，為后續(xù)開展更優(yōu)烹調(diào)方式、蛋白質(zhì)理化性質(zhì)等方面的研究打下了基礎(chǔ)。