王磊,陸海霞,陳青
(浙江工商大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院,浙江 杭州,310018)
海參屬棘皮動(dòng)物門海參綱,體內(nèi)含有蛋白質(zhì)、氨基酸、海參多糖、膠原蛋白和多種微量元素,不含膽固醇,因此被列為海產(chǎn)品“八珍”之首[1]。由于海參的生長(zhǎng)對(duì)環(huán)境要求十分嚴(yán)格,海水稍被污染,海參便會(huì)腐爛死亡[2],因此,這是一種無污染的優(yōu)質(zhì)食品原料。海參的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值雖高,但我國(guó)對(duì)海參的開發(fā)和利用尚處于起步階段。我國(guó)國(guó)內(nèi)海參加工技術(shù)還較為落后,加工產(chǎn)品種類單一,產(chǎn)品附加值低。同時(shí),用于加工的海參品種主要集中在梅花參、刺參、烏參、玉足參等參類,尤以北方刺參居多[3]。
東海海參屬于光參的一種,主產(chǎn)于東海及東南亞,富含膠原蛋白及海參多糖,具有美容及提高免疫力的功效,其提取的ACE抑制肽還具有降低血壓的作用,是一種高蛋白、低脂肪的海味珍品,民間常用其作為刺參的廉價(jià)代用品食用,野生蘊(yùn)藏量巨大[4-5]。東海海參相對(duì)于其他種類的海參而言表皮較厚,干品不易漲發(fā)加工,導(dǎo)致東海海參尚屬海參中的低檔參類。迄今,市售的東海海參產(chǎn)品僅有未經(jīng)加工處理的鮮活品以及經(jīng)傳統(tǒng)加工方法制成的腌制品和干品等低級(jí)產(chǎn)品,深加工方面尚屬空白,迫切需要對(duì)現(xiàn)有的東海海參的加工方法進(jìn)行改進(jìn),并利用現(xiàn)代加工技術(shù)開發(fā)新型的東海海參產(chǎn)品。有鑒于此,本研究選取具有開發(fā)前景和應(yīng)用價(jià)值的東海海參為研究對(duì)象,通過對(duì)其生產(chǎn)加工工藝進(jìn)行優(yōu)化研究,開發(fā)出一種即食東海海參制品。
材料:東海海參干品,由寧波市東海水產(chǎn)品發(fā)展有限公司提供,個(gè)體重量(26.65±3.11)g,體積(21.78±2.51)cm3,水分含量(14.13±0.45)%。食鹽、白砂糖、味精、雞精、桂皮、八角、黃酒、五香粉、芝麻油等,均為市售。
試劑:木瓜蛋白酶,sigmaP3250(52 371.80 U/g),杭州匯普化工儀器有限公司;三氯甲烷、甲醇、石油醚、NaOH、濃H2SO4等試劑均為分析純。
設(shè)備:KJELTEC2300凱氏定氮儀,丹麥FOSS公司;D-37520超高速離心機(jī),德國(guó)Heraeus公司;DZD-400/2S真空包裝機(jī),江蘇騰通真空包裝廠;FR-900連續(xù)封口機(jī),靜安溫度儀表廠;HH-2恒溫水浴鍋,國(guó)華電器有限公司;TA-XT2i質(zhì)構(gòu)儀,英國(guó) Stable Micro System公司;AR1140分析天平,美國(guó)Ohaus公司;4~10箱式馬弗爐,上??德穬x器有限公司;KON-08消化爐,上海新嘉電子有限公司;DZG-6090真空干燥箱,上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司。
1.2.1 即食東海海參加工工藝流程
東海海參干品→復(fù)水脫鹽→加壓煮制→一次脫皮→低溫發(fā)制→二次脫皮→腌制→調(diào)味→封裝→殺菌→成品→冷藏
1.2.2 操作要點(diǎn)
1.2.2.1 東海海參的水發(fā)、脫皮
東海海參外層表皮粗厚,本研究將東海海參干品制作即食產(chǎn)品時(shí)對(duì)外層表皮進(jìn)行了脫除。具體的干參水發(fā)、脫皮工藝參考陳青等人提出的水發(fā)、脫皮方法(略做改動(dòng))[6-7]。
1.2.2.2 脫水方式的確定
將制成的脫皮水發(fā)東海海參切成長(zhǎng)方形方丁,尺寸為30 mm×20 mm,確定合適的腌制出水方式。在進(jìn)行腌制出水時(shí)采用了2種方法,一種為熱烘出水,腌制時(shí)間2、3、4 h,溫度為30、40、50 ℃。另一種方法為0℃鹽腌出水,腌制時(shí)間為2、3、4 h,食鹽添加量分別為東海海參肉重的1.50%、2.00%、2.50%。
1.2.2.3 調(diào)味、真空包裝和殺菌
在腌制好的東海海參中加入預(yù)先配制好的復(fù)合調(diào)味料進(jìn)行調(diào)味。復(fù)合調(diào)味料主要成分為食鹽、白砂糖、味精、雞精、黃酒、五香粉、芝麻油,可根據(jù)具體的口味適量添加花椒粉、辣椒粉。調(diào)味好的即食海參在4℃下入味2 h,裝入鋁箔復(fù)合薄膜包裝袋中,真空包裝。包裝好的即食東海海參產(chǎn)品進(jìn)行高溫?zé)釟⒕?,即制成即食東海海參。
1.2.3 單因素及正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
單因素試驗(yàn):以感官評(píng)價(jià)為指標(biāo),分別研究食鹽添加量、白砂糖添加量和浸漬時(shí)間對(duì)即食海參品質(zhì)的影響。
多因素正交試驗(yàn):在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用3因素3水平正交試驗(yàn),以確定最優(yōu)化腌制調(diào)味工藝條件。
1.2.4 產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)
1.2.4.1 即食海參的感官評(píng)價(jià)
感官評(píng)價(jià)采用評(píng)分檢驗(yàn)法,由10個(gè)鑒評(píng)員鑒評(píng),每個(gè)鑒評(píng)員根據(jù)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)將樣品的品質(zhì)特征以數(shù)字標(biāo)度形式表示,取其平均值作為評(píng)定結(jié)果??偡譃?0分,其中色澤、形態(tài)、風(fēng)味、質(zhì)地分別占2分、2分、4分、2分。若色澤均勻,呈現(xiàn)該產(chǎn)品固有的色澤,滿分2分;若形態(tài)組織完整,大小均勻,滿分2分;若滋味鮮美,甜咸適度,能夠突出海參的味道,滿分4分;若肉質(zhì)緊密、富有彈性,滿分2分。
1.2.4.2 基本營(yíng)養(yǎng)成分分析
水分含量采用GB 5009.3-2010烘箱干燥法(105℃)測(cè)定;灰分含量采用GB 5009.4-2010灼燒重量法測(cè)定;粗脂肪含量采用GB/T 14772-2008索氏抽提法測(cè)定;蛋白質(zhì)含量采用GB 5009.5-2010凱氏定氮法測(cè)定。
1.2.4.3 即食海參質(zhì)構(gòu)參數(shù)測(cè)定
本實(shí)驗(yàn)采用物性分析儀在TPA(texture profile analysis)模式下測(cè)定海參6項(xiàng)質(zhì)構(gòu)參數(shù):硬度、黏附性、彈性、咀嚼性、凝聚性和回復(fù)性。選用夾具為P/2(直徑為2 mm的圓柱探頭)。具體測(cè)試參數(shù)為:預(yù)壓速度為3.00 mm/s,下壓速度為1.00 mm/s,回復(fù)速度為5.00 mm/s,壓縮量50%,2次壓縮之間的停留時(shí)間為5 s,觸發(fā)力為5 g。由得到的質(zhì)構(gòu)特性曲線可計(jì)算出海參的質(zhì)構(gòu)參數(shù)。每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)測(cè)定6次,文中所用數(shù)據(jù)為6次重復(fù)測(cè)量的平均值。
1.2.4.4 微生物分析
細(xì)菌菌落總數(shù)采用GB 4789.2-2010平板計(jì)數(shù)法測(cè)定;大腸菌群采用GB 4789.3-2010測(cè)定。
表1 不同脫水方式對(duì)即食海參脫水效果的比較Table 1 The effect of different dehydration method on instant sea cucumber
表1給出了熱烘出水和鹽腌出水方式對(duì)即食東海海參制品脫水效果的比較。顯然,當(dāng)熱烘時(shí)間相同時(shí),隨著熱烘溫度的升高,出水量也隨之增加;當(dāng)熱烘溫度相同時(shí),隨著烘烤時(shí)間的延長(zhǎng),出水量亦隨之增加。即烘烤時(shí)間越長(zhǎng)、烘烤溫度越高,出水量越多。當(dāng)腌制時(shí)間相同時(shí),隨著食鹽用量的增加,出水量也隨之增加;當(dāng)食鹽用量相同時(shí),隨著腌制時(shí)間的延長(zhǎng),出水量亦隨之增加。即腌制時(shí)間越長(zhǎng)、食鹽用量越多,出水量越多。
從出水量來看,熱烘出水效果比鹽腌出水好。由于制作的是即食產(chǎn)品,還必須同時(shí)考慮到脫水方式對(duì)風(fēng)味、色澤的影響。熱烘處理還會(huì)使脂質(zhì)發(fā)生氧化,降低DHA、EPA等對(duì)人體有益的多不飽和脂肪酸的含量[8]。采用鹽腌方式處理的海參色澤比熱烘方式處理的海參鮮亮,且質(zhì)感也較好。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),用熱烘方式處理過的即食東海海參制品,在高溫?zé)釟⒕鷷r(shí),會(huì)呈現(xiàn)流質(zhì)狀,其原因可能是因?yàn)闁|海海參在熱烘過程中膠原蛋白變性所引起。同時(shí),從經(jīng)濟(jì)效益上考慮,腌制的成本較熱烘低,且鹽腌的出水量基本也可以滿足即食海參的貯藏要求。因此綜合考慮,選擇鹽腌作為脫水的方式。當(dāng)鹽的用量為2.50%時(shí),出水量明顯比其他濃度要高。當(dāng)食鹽用量為2.50%、鹽腌時(shí)間為2 h時(shí),出水量為8.90%,其風(fēng)味和色澤基本和剛腌制時(shí)一致。當(dāng)腌制時(shí)間延長(zhǎng)至3 h,風(fēng)味和色澤也基本一樣,出水量增多。當(dāng)腌制時(shí)間進(jìn)一步增加至4 h時(shí),即食產(chǎn)品的咸味稍重,色澤基本一樣,出水量最大。因此,腌制方式選擇為0℃鹽腌出水、時(shí)間為3 h。
表2 食鹽添加量對(duì)即食海參制品品質(zhì)的影響Table 2 Effect of salt content on the quality of final products
表2列出了食鹽添加量對(duì)即食東海海參制品品質(zhì)的影響。可以看出,食鹽添加量對(duì)即食海參制品品質(zhì)的影響顯著,隨著食鹽用量的增加,總分逐漸升高,色澤、形態(tài)等基本不變,主要是風(fēng)味增強(qiáng),當(dāng)食鹽用量超過2.50%時(shí),總分下降,主要是質(zhì)地分?jǐn)?shù)下降??紤]到感官評(píng)價(jià)的結(jié)果,選擇食鹽添加量為1.50%、2.00%、2.50%為正交實(shí)驗(yàn)中該因素下的3個(gè)水平。
表3列出了不同白砂糖的添加量對(duì)即食東海海參制品品質(zhì)的影響。顯然,白砂糖添加量對(duì)即食東海海參制品品質(zhì)的影響規(guī)律與食鹽類似,即,隨著白砂糖用量的升高,感官評(píng)價(jià)總分先增大,之后再下降。當(dāng)白砂糖用量為3.50%時(shí),感官評(píng)測(cè)分值最大,這主要是由于海參質(zhì)地的變化引起。由此可見,在正交實(shí)驗(yàn)中該因素的3個(gè)水平可確定為2.50%、3.00%和3.50%。
表3 白砂糖添加量對(duì)即食海參制品品質(zhì)的影響Table 3 Effect of white granulated sugar content on the quality of final products
不同浸漬時(shí)間對(duì)即食東海海參制品品質(zhì)的影響見表4。
表4 浸漬時(shí)間對(duì)即食海參制品品質(zhì)的影響Table 4 Effect of soak time on the quality of final products
可見,浸漬時(shí)間對(duì)即食東海海參制品風(fēng)味的影響規(guī)律與食鹽和白砂糖類似,即隨著浸漬時(shí)間的增加,總分先增大,之后再下降。當(dāng)浸漬時(shí)間為1.00 h和1.50 h時(shí),感官評(píng)測(cè)分值相同,當(dāng)浸漬時(shí)間超過1.50 h時(shí),則評(píng)價(jià)總分開始降低。由此可見,在正交實(shí)驗(yàn)中該因素的3個(gè)水平可確定為0.50、1.00和1.50 h。
表5 正交試驗(yàn)安排及結(jié)果的直觀分析Table 5 The arrangements of orthogonal experiments and intuitional analysis of result
續(xù)表5
在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以即食海參制品的感官得分為試驗(yàn)指標(biāo),設(shè)置3因素3水平正交試驗(yàn),試驗(yàn)方案及結(jié)果見表5。對(duì)即食海參總體感官評(píng)分影響最主要的因素是食鹽添加量A,其次為浸漬時(shí)間C,最后是白砂糖添加量B。選取水平時(shí),要求其感官評(píng)價(jià)的得分越高越好,因此,因素最佳組合為A3B3C2,即食鹽添加量為2.50%,白砂糖添加量為3.50%,腌漬時(shí)間為1.00 h。
熱殺菌技術(shù)以其方便性和有效性,比現(xiàn)代殺菌技術(shù)使用更廣泛[9]。表6列出了熱殺菌溫度和殺菌時(shí)間對(duì)即食東海海參制品品質(zhì)的影響??梢?,殺菌溫度對(duì)即食海參制品質(zhì)地的影響顯著,當(dāng)溫度為90℃時(shí),所得即食海參制品為塊狀,且口感較硬。隨著殺菌溫度的進(jìn)一步升高,狀態(tài)變化不大,但口感已變得較為適中。當(dāng)殺菌溫度進(jìn)一步升高到100℃時(shí),即食海參則變?yōu)榱髻|(zhì)狀,失去了商品價(jià)值。殺菌時(shí)間對(duì)即食海參制品質(zhì)地也有顯著的影響,當(dāng)殺菌時(shí)間為15 min時(shí),所得即食海參制品為塊狀,且口感較硬。隨著殺菌時(shí)間的進(jìn)一步延長(zhǎng),狀態(tài)變化不大,但口感已變得較為適中,而當(dāng)殺菌時(shí)間延長(zhǎng)至25 min時(shí),即食海參則變?yōu)榱髻|(zhì)狀,失去了商品價(jià)值。因此,綜合考慮,確定熱殺菌的殺菌溫度為95℃,殺菌時(shí)間為20 min。
表6 殺菌溫度和時(shí)間對(duì)即食海參品質(zhì)的影響Table 6 Effect of sterilization temperature and time on the quality of instant sea cucumber
2.7.1 即食東海海參基本營(yíng)養(yǎng)成分
東海海參鮮品與即食產(chǎn)品基本營(yíng)養(yǎng)成分的比較見表7。顯然,即食海參和鮮品的基本營(yíng)養(yǎng)成分一致,仍然體現(xiàn)了高蛋白、低脂肪的特點(diǎn)。但與鮮品相比,即食制品的灰分、粗脂肪和粗蛋白含量均較高,這主要?dú)w因于水分含量降低。
表7 東海海參鮮品和即食制品營(yíng)養(yǎng)成分比較Table 7 Comparison of main nutrients of the meat of raw and instant sea cucumber
2.7.2 即食東海海參質(zhì)構(gòu)特性
東海海參鮮品和即食制品質(zhì)構(gòu)參數(shù)比較見表8。
表8 東海海參鮮品和即食制品質(zhì)構(gòu)參數(shù)比較Table 8 Comparison of textural parameters of raw and instant sea cucumber
可見,即食東海海參制品和鮮品質(zhì)構(gòu)參數(shù)差異顯著。與鮮品相比,即食制品的硬度、咀嚼性和回復(fù)性均有大幅度的降低;黏附性、凝聚性的變化不明顯;而彈性則有了小幅上升。這主要?dú)w因于東海海參體壁中膠原蛋白的變化,東海海參體壁中含有大量的膠原蛋白,膠原蛋白的變性溫度較低,約為50℃,在制成即食海參的過程中經(jīng)過了高溫水煮,海參體壁中的膠原蛋白產(chǎn)生了凝膠,使得加工前后海參的質(zhì)構(gòu)參數(shù)有了明顯的差別[10]。這和徐鳳香等人[11]對(duì)即食刺參的質(zhì)構(gòu)參數(shù)的影響研究結(jié)果類似。
2.7.3 即食東海海參微生物指標(biāo)
根據(jù)本方法制成的即食東海海參產(chǎn)品的細(xì)菌總數(shù)(CFU/g)≤1 000;大腸菌群(MPN/100 g)≤30;致病菌,未檢出。
在通過單因素和正交實(shí)驗(yàn)研究影響即食海參產(chǎn)品品質(zhì)的腌漬、調(diào)味、殺菌等工藝條件的基礎(chǔ)上,確定出以海參干品為原料生產(chǎn)即食產(chǎn)品的最優(yōu)化生產(chǎn)工藝,開發(fā)出一種新型即食東海海參產(chǎn)品。單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)食鹽添加量為1.50% ~2.50%、白砂糖的添加量為2.50% ~3.50%、浸漬時(shí)間為0.50~1.50 h,即食海參的品質(zhì)較好。在此基礎(chǔ)上采用正交實(shí)驗(yàn),得到了即食東海海參制品的優(yōu)化生產(chǎn)工藝條件為:食鹽添加量2.50%、白砂糖添加量3.50%、浸漬時(shí)間1.00 h。采用常規(guī)手段對(duì)即食東海海參制品進(jìn)行了質(zhì)量指標(biāo)測(cè)定?;緺I(yíng)養(yǎng)成分測(cè)試結(jié)果表明,即食海參的水分含量為79.64%、灰分含量為4.65%、粗脂肪含量為1.23%、粗蛋白含量為8.95%,與東海海參鮮品基本一致,保持了東海海參高蛋白、低脂肪的特性。質(zhì)構(gòu)參數(shù)測(cè)定結(jié)果表明,與鮮品相比,即食制品的硬度、咀嚼性和回復(fù)性均有大幅度的降低;黏附性、凝聚性的變化不明顯;而彈性則有了小幅上升。產(chǎn)品的殺菌條件為:殺菌溫度95℃,時(shí)間20 min。0℃貯藏,后續(xù)還需要進(jìn)行貯藏期即食海參的品質(zhì)變化試驗(yàn)。
[1] 寥玉麟.中國(guó)動(dòng)物志.棘皮動(dòng)物門海參綱[M].北京:科學(xué)出版社,1997:247.
[2] 徐廣遠(yuǎn),鄶明,張恩鵬.海參常見病的誘發(fā)因素及防治方法[J].中國(guó)水產(chǎn),2010(3):61-62.
[3] 姜健,楊寶靈,邰陽.海參資源及其生物活性物質(zhì)的研究[J].生物技術(shù)通訊,2004,15(5):537-540.
[4] ZHAO Yuan-hui,LI Ba-fang,DONG Shiyuan,et al.A novel ACE inhibitory peptide isolated from Acaudina molpadioidea hydrolysate [J].Peptides,2009,30:1 028-1 033.
[5] YE Libin,XU Lu,LI Jian-rong.Preparation and anticoagulant activity of a fucosylated polysaccharide sulfate from a sea cucumber Acaudina molpadioidea[J].Carbohydrate Polymers,2012(87):2 052-2 057.
[6] 徐志斌,陳青,勵(lì)建榮.水發(fā)條件對(duì)海參(Acaudina molpadioidea)質(zhì)構(gòu)特性及微觀結(jié)構(gòu)的影響研究[J].食品科學(xué),2010(7):37-41.
[7] 勵(lì)建榮,徐志斌,陳青,等.一種東海海參的脫皮方法[P].中國(guó),2009100975782.2009-09-16.
[8] Mehmet Aydmn,Huseyin Sevgili,Bekir Tufan,et al.Proximate composition and fatty acid profile of three different fresh and dried commercial sea cucumbers from Turkey[J].Food Science and Technology,2011,46:500-508.
[9] Farid M M,Ghani A.A new computational technique for the estimation of sterilization time in canned food [J].Chemical Engineering and Processing,2004,43(4):523-531.
[10] DONG Xiu-ping,ZHU Bei-wei,SUN Li-ming,et al.Changes of collagen in sea cucumber(Stichopus japonicas)during cooking[J].Food Science and Biotechnology,2011,20(4):1 137-1 141.
[11] 薛冬梅,高昕,許家超,等.即食海參質(zhì)構(gòu)及流變學(xué)特征的研究[J].食品工業(yè)科技,2007,28(10):57-60.