寧芊，龐杰

(1.福建農(nóng)林大學(xué) 金山學(xué)院，福州 350002；2.福建農(nóng)林大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，福州 350002)

海帶(Laminariajaponica)也叫江白菜，海帶科海帶屬[1]，是人工養(yǎng)殖生產(chǎn)最多的海藻。海帶是一種經(jīng)濟(jì)價(jià)值很高的海藻，在醫(yī)學(xué)、食品、化工等方面都有廣泛的應(yīng)用，有“植物碘庫(kù)”之稱[2]。近年來(lái)，福建省依賴臨海的地理優(yōu)勢(shì)，在海帶養(yǎng)殖業(yè)上發(fā)展迅速，但在海帶加工方面，傳統(tǒng)的煙漬海帶、海帶結(jié)、海帶卷和海帶絲等初級(jí)加工產(chǎn)品因存在清洗不凈極易帶沙，海帶自身腥味較難除去，成品軟爛，口感差等技術(shù)問(wèn)題，已嚴(yán)重阻礙了對(duì)海帶多元化開發(fā)的要求。鑒于此，本研究打破傳統(tǒng)的海帶腌制方式，將油炸工藝改為通過(guò)干燥箱通風(fēng)干燥的工藝進(jìn)行處理。本產(chǎn)品最大的特色在于對(duì)海帶脯采用混合脫腥技術(shù)，將不同脫腥原理結(jié)合在一起，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，使許多消費(fèi)者難以接受的海帶腥味在工藝優(yōu)化下得以消除，又保留了海帶原有的風(fēng)味，口感上有較好的咀嚼感，既不失營(yíng)養(yǎng)，又能開袋即食，不但可以滿足現(xiàn)代消費(fèi)者生活節(jié)奏快、飲食要求高的消費(fèi)需求，也將有助于海帶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)當(dāng)前新品開發(fā)提供了一定參考價(jià)值。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

干海帶、過(guò)濾水、包裝袋：由福建閩中有機(jī)食品有限公司提供；漿水：甘肅天水漿水(總酸度7.5%)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備

BS224S電子分析天平 北京賽多利斯科學(xué)儀器有限公司；HEGON美的電磁爐 美的有限公司；YXQ-LS-50G高壓滅菌鍋、GZX-9070MBE數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司；HH-6數(shù)顯恒溫水浴鍋 江蘇金壇市榮華儀器制造有限公司；FK03多功能封口機(jī) 溫州市鹿達(dá)封口機(jī)廠；ZTEST質(zhì)構(gòu)儀 日本島津公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 海帶脯生產(chǎn)工藝

干海帶→浸泡→清洗→脫腥→硬化→沖洗→水煮→調(diào)味→干燥→成型→包裝→殺菌→冷卻→成品。

1.3.2 干海帶復(fù)水條件的確定

式中：M前為復(fù)水前干海帶重量；M后為濕海帶瀝干后重量。

1.3.3 脫腥液的配制

本實(shí)驗(yàn)選擇漿水加入生姜的混合脫腥液對(duì)海帶進(jìn)行脫腥。由預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得出，2種因素在單獨(dú)脫腥時(shí)，腥味脫除效果不好，且脫腥液味道殘留，兩者復(fù)配使用時(shí)，可有效脫除海帶的腥味，同時(shí)可以為海帶帶來(lái)一定的清香和脆爽。漿水能很好地掩蓋海帶脯的腥味，但如果漿水中的酸度過(guò)高，不僅影響海帶風(fēng)味，而且所含醋酸會(huì)軟化海帶組織，降低海帶脯的硬化處理效果，也會(huì)使終產(chǎn)品的整體口感下降。經(jīng)過(guò)多次的預(yù)實(shí)驗(yàn)，選擇總酸度7.5%的甘肅天水漿水，并在每100 mL中分別加入0.5,1.0,1.5,2.0,2.5 g 生姜，打漿后所得的濾液即為含生姜濃度0.5%～2.5%的漿水生姜混合脫腥液。

1.3.4 海帶脯脫腥的單因素選擇

本研究采用漿水和生姜的混合溶液作為脫腥液。脫腥液用量以浸沒(méi)海帶為宜，通過(guò)采用不同的漿水生姜混合比例、浸泡時(shí)間和浸泡溫度組合，研究得到對(duì)海帶脫腥效果最大化的最優(yōu)配比。

1.3.5 海帶脫腥的感官評(píng)價(jià)方法

采用100分法評(píng)定，即由10名合格評(píng)價(jià)員(經(jīng)篩選，均具備良好的感官評(píng)價(jià)行為)進(jìn)行描述性分析。在開始評(píng)價(jià)前，對(duì)感官評(píng)價(jià)員進(jìn)行評(píng)價(jià)培訓(xùn)，使評(píng)價(jià)人員能對(duì)描述產(chǎn)品感官特征的特定詞匯達(dá)到高度的統(tǒng)一辨識(shí)，在不摻雜個(gè)人情緒的情況下，能更客觀地對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)價(jià)；為提高感官評(píng)價(jià)的可信度，感官鑒別的時(shí)間在14:00～16:00，不能在餐后1 h參與鑒別，感官評(píng)價(jià)室的溫度保持在25 ℃下(常溫)進(jìn)行。在鑒別時(shí)應(yīng)注意避免混雜外來(lái)氣味并保持口腔清爽，當(dāng)有情緒影響時(shí)不要進(jìn)行品評(píng)，同時(shí)，各個(gè)品評(píng)人員使用的品評(píng)方法要相同，包括樣品數(shù)量、入口方式、樣品在口中的停留時(shí)間、咀嚼方式等[3]。所有樣品均采用3位隨機(jī)數(shù)編碼，常溫下供評(píng)價(jià)員進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)每個(gè)樣品進(jìn)行單因素評(píng)價(jià)。脫腥效果評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表見(jiàn)表1。

表1 脫腥效果評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表[4]

1.3.6 海帶脯硬化處理?xiàng)l件的確定

稱取每份重量為100 g的脫腥海帶16份，采用食用級(jí)CaCl2在不同浸泡時(shí)間和濃度下進(jìn)行硬化處理。將硬化后的海帶用水沖洗4～5遍，之后進(jìn)行煮制5 min，冷卻后用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定海帶脯的硬度，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析確定最佳硬化條件。

1.3.7 海帶脯調(diào)味工藝的優(yōu)化

在根據(jù)市面已有類似產(chǎn)品的調(diào)味工藝參數(shù)上，選取味精、食鹽、白糖、辣椒添加量、調(diào)味時(shí)間等因素進(jìn)行試驗(yàn)，經(jīng)30人感官評(píng)定后，確定海帶脯最佳的調(diào)味工藝以及調(diào)味時(shí)間：白糖5.5%,食鹽2.0%，味精1.6%，辣椒1.2%，調(diào)味時(shí)間15 min。

1.3.8 海帶脯的干燥成型

在參考了同為膠體質(zhì)地的軟糖的干燥工藝的基礎(chǔ)上，選用干燥箱通風(fēng)干燥的工藝， 在85～95 ℃下干燥2 h，之后調(diào)節(jié)溫度至55～60 ℃，持續(xù)8～10 h，最后成型的產(chǎn)品水分保持在8%～10%。干燥后的海帶脯色澤墨綠，形態(tài)完整，口感酥脆，保持了海帶特有的風(fēng)味且無(wú)腥味。

1.3.9 殺菌工藝的確定

參考冮潔等[5]對(duì)即食海帶殺菌工藝的研究，對(duì)經(jīng)常溫100 ℃下在不同壓力和時(shí)間下滅菌的產(chǎn)品進(jìn)行感官和商業(yè)無(wú)菌檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 干海帶復(fù)水條件的確定

準(zhǔn)確稱取4份100 g干海帶，浸泡于500 mL的水中，分別在15,20,25,30 ℃下進(jìn)行復(fù)水。由于海帶中的碘乙酸和甘露醇都能溶于水，如果干的海帶在水中浸泡數(shù)小時(shí)以上，碘乙酸就會(huì)損失90%左右[6]，甘露醇也大都被溶解，這樣就可能降低海帶的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，且復(fù)水時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，也將導(dǎo)致海帶脯過(guò)度膨脹，影響產(chǎn)品的感官。因此，本試驗(yàn)每隔5 min清洗1次海帶，直到海帶較好地展開，且易于清洗時(shí)，將海帶撈出瀝干稱量，按1.3.2中的公式計(jì)算復(fù)水倍數(shù)。

結(jié)果表明：將干海帶在15,20,25 ℃下浸泡15 min均易清洗，而在30 ℃時(shí)，只需10 min。復(fù)水倍數(shù)結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 復(fù)水倍數(shù)結(jié)果

由圖1可知，海帶在浸泡15 min時(shí)復(fù)水倍數(shù)在4個(gè)不同的溫度下相差并不顯著。通過(guò)感官鑒定得出：感官最佳出現(xiàn)在25 ℃ 15 min，故選擇干海帶復(fù)水的適宜溫度為20～25 ℃，時(shí)間為15 min。

2.2 海帶脯脫腥效果的優(yōu)化

2.2.1 海帶脫腥的單因素處理

圖2 生姜體積分?jǐn)?shù)對(duì)脫腥效果的評(píng)分

圖3 浸泡時(shí)間對(duì)脫腥效果的評(píng)分

圖4 浸泡溫度對(duì)脫腥效果的評(píng)分

由圖2～圖4可知，隨著生姜體積分?jǐn)?shù)、浸泡時(shí)間、浸泡溫度的變化，對(duì)海帶脯脫腥效果的感官評(píng)分均出現(xiàn)了先升后降的趨勢(shì)。究其原因，主要是因?yàn)檫m當(dāng)?shù)纳w積分?jǐn)?shù)、浸泡時(shí)間、浸泡溫度能較好地掩蓋海帶脯的腥味，而當(dāng)3個(gè)單因素繼續(xù)上升時(shí)，雖然海帶脯的腥味得到了很好的掩蓋，但生姜本身帶有辛辣味，隨著姜汁濃度的升高，不僅影響海帶風(fēng)味，且由于時(shí)間和溫度的增加，漿水中的各種酸會(huì)軟化海帶組織，也使海帶脯的整體口感下降，之前對(duì)海帶脯的硬化處理在此失效，感官評(píng)分也越來(lái)越低，因此設(shè)定生姜體積分?jǐn)?shù)的3個(gè)水平分別為0.5%,1.0%,1.5%；浸泡時(shí)間的3個(gè)水平分別為10,20,30 min；浸泡溫度的3個(gè)水平分別為25,30,35 ℃。

2.2.2 海帶脯脫腥優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素

根據(jù)單因素試驗(yàn)的結(jié)果，以生姜體積分?jǐn)?shù)(X1)、浸泡時(shí)間(X2)、浸泡溫度(X3)為主要因素，各取3個(gè)水平，以脫腥的感官評(píng)價(jià)作為指標(biāo)，進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以確定最佳的脫腥處理?xiàng)l件，具體水平選取和設(shè)計(jì)見(jiàn)表2。

表2 海帶脯脫腥優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平表

2.2.3 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

采用混合脫腥液脫腥，對(duì)生姜體積分?jǐn)?shù)、浸泡溫度以及浸泡時(shí)間3個(gè)因素，采用Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法進(jìn)一步研究各因素及其交互作用對(duì)海帶脯脫腥效果的影響，并利用響應(yīng)面分析方法優(yōu)化海帶脯的脫腥效果。試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果

續(xù) 表

采用Design Expert 10.0軟件對(duì)表3中的數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，由此得到回歸方程：Y=92.79+3.36X1+1.82X2+0.059X3-0.98X1X2-0.91X1X3-1.41X2X3-6.80X12-6.24X22-2.67X32，回歸方程中的方差分析結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 試驗(yàn)結(jié)果極差分析表

注：“**”代表p<0.001，極其顯著；“*”代表p<0.05，顯著。

由表4可知，各因素對(duì)除腥效果的影響順序?yàn)椋荷w積分?jǐn)?shù)>浸泡時(shí)間>浸泡溫度。生姜體積分?jǐn)?shù)和浸泡時(shí)間對(duì)海帶脯脫腥效果極其顯著，而浸泡溫度對(duì)海帶脯的脫腥幾乎沒(méi)有影響。生姜體積分?jǐn)?shù)和浸泡時(shí)間之間的交互作用以及浸泡時(shí)間和浸泡溫度之間的交互作用對(duì)海帶脯脫腥影響顯著。

由表4可知，所建立的模型極其顯著，失擬項(xiàng)不顯著，表明該回歸模型擬合度良好，可以用來(lái)預(yù)測(cè)不同條件對(duì)海帶脯脫腥效果的影響。

2.2.4 影響因素的效應(yīng)分析

采用Design Expert 10.0數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)表4的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行響應(yīng)面分析，描繪了對(duì)海帶脯脫腥效果影響顯著的兩個(gè)因素交互作用關(guān)系的響應(yīng)面曲面圖和等高線圖，分別見(jiàn)圖5和圖6。

圖5 生姜體積分?jǐn)?shù)與浸泡時(shí)間對(duì)海帶脯脫腥效果影響的響應(yīng)面圖(a)和等高線圖(b)

由圖5可知，生姜體積分?jǐn)?shù)和浸泡時(shí)間對(duì)海帶脯脫腥效果均呈先上升后下降的趨勢(shì)。通過(guò)等高線的疏密度和形狀可以判斷2個(gè)單因素的相互作用對(duì)蛋白質(zhì)清除率的影響是否顯著。由圖5可知，生姜體積分?jǐn)?shù)和浸泡時(shí)間的交互作用對(duì)海帶脯脫腥效果影響顯著，且海帶脯脫腥效果對(duì)生姜體積分?jǐn)?shù)更加敏感。

圖6 浸泡時(shí)間與浸泡溫度對(duì)海帶脯脫腥效果影響的響應(yīng)面圖(a)和等高線圖(b)

由圖6可知，浸泡時(shí)間和浸泡溫度對(duì)海帶脯脫腥效果的影響趨勢(shì)不同。當(dāng)浸泡溫度一定時(shí)，隨著浸泡時(shí)間的增加，蛋白質(zhì)清除率先上升后下降。低溫時(shí)，海帶脯脫腥效果隨浸泡時(shí)間的增加呈先上升后趨于平衡的趨勢(shì)；而當(dāng)溫度升高到某一程度時(shí)，浸泡時(shí)間對(duì)海帶脯脫腥效果的影響不顯著。相對(duì)于浸泡溫度來(lái)說(shuō)，海帶脯脫腥效果對(duì)浸泡時(shí)間更為敏感。

2.2.5 最優(yōu)海帶脯脫腥效果條件的確定及結(jié)果驗(yàn)證

采用Design Expert 10.0數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)表4的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合性優(yōu)化分析，得到海帶脯脫腥效果最優(yōu)的工藝條件為：生姜體積分?jǐn)?shù)1.12%，浸泡時(shí)間21.34 min，浸泡溫度29.67 ℃，在此工藝參數(shù)下，海帶脯的脫腥效果感官評(píng)分為95.36。考慮到實(shí)際生產(chǎn)操作的可行性，將模型得到的最優(yōu)脫腥工藝的參數(shù)設(shè)置為：生姜體積分?jǐn)?shù)1.1%，浸泡時(shí)間22 min，浸泡溫度30 ℃。將此工藝條件進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果仍舊由原來(lái)的10名感官評(píng)價(jià)人員在相當(dāng)?shù)臈l件下進(jìn)行評(píng)價(jià)，最終的感官評(píng)分為95.12，與理論值接近，進(jìn)一步證明回歸方程是可靠的，可用于代替真實(shí)點(diǎn)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。

2.3 復(fù)水海帶硬化條件的確定

通過(guò)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法確定出海帶硬化采用的CaCl2的濃度及硬化時(shí)間。將硬化后的海帶用水沖洗4～5遍，進(jìn)行煮制10 min，之后進(jìn)行冷卻，再用質(zhì)構(gòu)儀來(lái)測(cè)定海帶的硬度，采用感官評(píng)定確定口感最佳的一組，試驗(yàn)因素見(jiàn)表5。

表5 不同浸泡時(shí)間的硬度

續(xù) 表

圖7 海帶硬度

由圖7可知，當(dāng)CaCl2濃度為1.0%及浸泡時(shí)間為10 min時(shí)，海帶的硬度已十分接近最佳感官硬度。故海帶硬化采用的硬化劑(CaCl2)濃度為1.0%及浸泡時(shí)間為10 min。

2.4 殺菌條件對(duì)產(chǎn)品質(zhì)感及微生物安全性的影響

利用高壓(102.9 kPa，121 ℃)和常壓(101.3 kPa，100 ℃)殺菌分別對(duì)包裝好的海帶進(jìn)行初步感官評(píng)定和微生物指標(biāo)的檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 不同殺菌處理的結(jié)果

由表6可知，在保證產(chǎn)品安全性的大前提下，常壓(101.3 kPa，100 ℃)殺菌20 min，在感官鑒定時(shí)，其口感、色澤、形狀均有較好的表現(xiàn)。綜合考慮加熱處理對(duì)產(chǎn)品各項(xiàng)品質(zhì)帶來(lái)的損害，最終確定海帶產(chǎn)品殺菌條件為常壓(101.3 kPa，100 ℃)殺菌20 min。

3 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)[7]

3.1 感官指標(biāo)

色澤為墨綠色，口感香脆,形態(tài)完整，無(wú)脆片，無(wú)腥異味。

3.2 理化指標(biāo)

8%≤水分≤10%。

3.3 微生物指標(biāo)

細(xì)菌總數(shù)≤1000 cfu/g , 大腸菌群≤30 MPN/100 g，霉菌≤100 cfu/g，致病菌未檢出， 保質(zhì)期為12個(gè)月。

4 討論

本文對(duì)干海帶制作成海帶脯的過(guò)程中各項(xiàng)關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行了條件的確定和優(yōu)化，其最終條件為：干海帶在20～25 ℃的過(guò)濾水中復(fù)水15 min時(shí)易于清洗。海帶本身具有一種特殊的腥臭味，最主要其成分是羧酸類、烷烴類及芳香環(huán)基類等物質(zhì)[8]，為了最大程度地消除這種腥臭味，在綜合各種脫除海帶腥味方法(酸漬法、包埋法、吸附法、風(fēng)味掩蓋法和微生物發(fā)酵法等)后，采用漿水生姜混合液進(jìn)行酸漬法脫腥?；旌厦撔纫褐械臐{水所含的醋酸會(huì)和海帶中的醛類腥臭成分(多為胺化物)，產(chǎn)生氧化和酯化反應(yīng)，結(jié)合成中性鹽，去除了腥味，保留了芳香的低級(jí)酯，同時(shí)醋酸是有機(jī)揮發(fā)性的物質(zhì)，能在后期加工中將部分海帶中腥味的主要來(lái)源胺類一起揮發(fā)掉。而漿水中同時(shí)也富含乳酸菌、酵母菌等，在適合的條件下，這些微生物能通過(guò)新陳代謝的作用對(duì)小分子腥味物質(zhì)進(jìn)行發(fā)酵處理，將其轉(zhuǎn)化為無(wú)腥味的大分子物質(zhì)，并伴隨產(chǎn)生一些令人愉快的風(fēng)味。而脫腥液中的生姜?jiǎng)t含有姜酚、姜醇、姜酮類物質(zhì)，可以有效清除自由基，從而發(fā)揮抗氧化作用[9,10]。

本試驗(yàn)通過(guò)研究漿水生姜混合液中生姜的濃度、浸泡時(shí)間和浸泡溫度3個(gè)因素的優(yōu)化組合，得到對(duì)海帶脫腥效果的最大化。在后期的海帶脯加工中，長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)干工藝能很好地將遺留在漿水中的醋酸味道排凈。將干海帶在1.1%漿水生姜混合脫腥液中浸泡22 min，浸泡溫度保持在30 ℃，可達(dá)到最好的脫腥效果，其感官評(píng)分為95.12；采用1.0% CaCl2(食品級(jí))浸泡10 min，硬度較佳；海帶調(diào)味的最佳工藝為：白糖5.5%，食鹽2.0%.味精1.6%，辣椒1.2%，調(diào)味時(shí)間為15 min；常壓殺菌20 min，在保證殺菌完全的情況下，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)感影響較小。在此工藝條件下制作的即食海帶脯，口感脆嫩，咀嚼性好，且各項(xiàng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)都達(dá)到相應(yīng)要求，特別是對(duì)海帶脯脫腥工藝的優(yōu)化，使得海帶經(jīng)工業(yè)化風(fēng)干后的產(chǎn)品符合當(dāng)今市場(chǎng)對(duì)休閑食品的需求，也為海帶產(chǎn)品的后續(xù)開發(fā)和研究打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。