福建坤興海洋股份有限公司 福建福州 353000

青蝦，亦稱河蝦，學名日本沼蝦(Macrobranchium nipponese)[1]，屬于節(jié)肢動物門、甲殼綱、十足目、長臂蝦科、沼澤屬[2]，是我國淡水水域分布廣、產(chǎn)量大、經(jīng)濟價值與營養(yǎng)價值較高的蝦類之一，也是我國著名淡水養(yǎng)殖蝦[3]。河蝦既有鮮活銷售，也有進行加工處理，加工品主要以冷凍產(chǎn)品為主，包括凍蝦、凍蝦仁、凍炸蝦和單凍煮蝦等[4～13]。

青蝦仁是指選用活青蝦為原料，用清水洗凈蝦體，去除蝦頭、蝦尾和蝦殼后剩下的純蝦肉。由于蝦肉水分含量高，營養(yǎng)很豐富，特別適宜腐敗微生物的生長繁殖，在常溫下蝦肉易腐敗變質，因此蝦仁常作為冷凍產(chǎn)品在-18℃以下貯藏、運輸和銷售[14，15]。青蝦仁在冷凍貯藏過程中因蝦肉蛋白質容易發(fā)生變性，隨著貯藏時間的延長，青蝦仁保持水分能力降低，當解凍和加熱時汁液流失增多，導致青蝦仁失重，且肉質變硬、易碎，口感變粗糙，外觀色澤變暗，進而品質降低[16]。因此，降低冷凍青蝦仁在解凍和水煮過程中的汁液流失，提高蝦仁食用品質是冷凍青蝦仁加工中的關鍵工序，而青蝦仁保水工序與此密切相關。

磷酸鹽作為品質改良劑被廣泛應用于肉品加工的各個領域，對肉品品質的改良起著重要的作用[17，18]。在肉品中加入磷酸鹽時，能提高肉的持水能力，讓制品在加工和烹飪過程中仍能保持其天然水分、減少營養(yǎng)成分的損失，保證了制品的脆嫩度，提高產(chǎn)品得率[19～22]。但由于磷酸鹽易水解，導致保水效果降低，因此一些不法生產(chǎn)商常常過量添加磷酸鹽以提高產(chǎn)品保水性能。然而過量使用磷酸鹽類品質改良劑不僅會產(chǎn)生令人不愉快的金屬澀味，導致產(chǎn)品風味惡化并且組織結構變粗糙，而且長期過量攝入會影響機體的鈣磷平衡，對人體健康帶來不利影響[23]。因此，無磷保水劑的研究開發(fā)與生產(chǎn)應用具有極其重要的意義。國內外對無磷保水劑的應用已有報道，但對無磷保水劑應用的關鍵工藝參數(shù)尤其是無磷保水劑在青蝦仁中的具體生產(chǎn)加工應用工藝參數(shù)鮮有報道。

本文以青蝦仁為原料，研究無磷保水劑對其增重保水效果，采用正交試驗優(yōu)化其保水浸泡工藝參數(shù)，以期為冷凍水產(chǎn)加工廠家提供指導與借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料

青蝦仁：福建坤興海洋股份有限公司提供。

無磷保水劑：江蘇海之瑞食品科技有限公司。

食鹽：福建省鹽業(yè)有限責任公司福州分公司。

1.2 主要儀器設備

重量分級機，青島愛克森機械有限公司；

BS-3000A電子天平，上海友聲衡器有限公司；

YP601N電子天平，上海舜宇恒平科學儀器有限公司。

1.3 研究內容與方法

1.3.1 青蝦仁保水浸泡工藝流程與操作要點

1.3.1.1 工藝流程

原料驗收→清洗→分級→去頭去殼去腸線→浸泡保水→挑選、清洗→品檢→速凍→渡冰衣→品檢→內包裝→過金探→裝箱→入庫凍藏→出庫。

1.3.1.2 操作要點

(1)原料驗收。驗收原料時首先需觀察蝦的清潔度、新鮮度。要求蝦體完整，體表紋理清晰有光澤，外觀色澤青色，肉質有彈性，藥物殘留符合標準要求。

(2)清洗。采用氣泡清洗裝置清洗蝦體，去除依附其上的雜質及臟物。要控制好水溫，以免蝦肉質變色。清洗干凈的蝦用食品級消毒水適當浸泡消毒后再次用冰水清洗干凈。

(3)分級。采用重量自動分級設備對清洗除雜后的青蝦進行大小規(guī)格分級。本文中試驗對象選用重量規(guī)格為80/100的青蝦(500g青蝦仁中有80～100只)。

(4)去頭去殼去腸線。采用蝦去頭去殼設備去除蝦的頭部和外殼，并采用人工抽腸的方式，挑除蝦仁的腸線。

(5)浸泡保水，根據(jù)無磷保水劑配方調配浸泡液，按照最佳的浸泡保水工藝參數(shù)對青蝦仁進行浸泡保水，要求浸泡液的溫度控制在3～8℃之間，浸泡時間為2.5～3h，每30min攪拌一次，青蝦仁與浸泡液的重量比為1∶1.5(W/W)。

(6)挑選、清洗。浸泡保水后的青蝦仁進行挑選，去除個體不完整或鮮度不佳的青蝦仁后，對其用冰水再次進行漂洗，確保青蝦仁干凈清潔。

(7)速凍。二次清洗后的青蝦仁及時送入IQF雙螺旋單體速凍機進行速凍或擺盤后放入平板速凍庫進行急凍，速凍機的溫度在-35℃及以下，凍結后產(chǎn)品的中心溫度在-18℃及以下。

(8)渡冰衣。速凍后的青蝦仁，根據(jù)客戶需求選擇是否進行渡冰衣和渡冰衣量。渡冰衣時，將青蝦仁浸入冰水中渡上一層冰衣，冰水的溫度控制在0～5℃之間。

(9)品檢、內包裝。渡冰衣的青蝦仁通過品檢去除不良品，然后按產(chǎn)品包裝規(guī)格計量包裝，封口要平整、嚴實，生產(chǎn)日期要打印清晰、正確。

(10)過金探。每袋產(chǎn)品逐袋過金屬探測器，剔除有金屬異物存在的不良品。

(11)裝箱入庫冷藏與出庫。按照規(guī)格裝箱，箱子信息需明確，裝好后整板入庫凍藏。根據(jù)客戶訂單量出貨，要求出庫及時，數(shù)據(jù)準確無誤。

1.3.2 單因素試驗

以分級清洗后重量規(guī)格為80/100(500g青蝦仁中有80～100只)的青蝦仁為對象，研究無磷保水劑用量、浸泡保水時間、食用鹽用量及料液質量比對青蝦仁保水性能的影響，優(yōu)化青蝦仁保水浸泡工藝參數(shù)，以達到提高青蝦仁保水抗凍性能和出品率的目的。

1.3.3 青蝦仁浸泡保水生產(chǎn)工藝參數(shù)優(yōu)化試驗

在單因素試驗的基礎上，以無磷保水劑用量、保水浸泡時間、食用鹽用量及料液質量比為影響因子，以青蝦仁浸泡增重率和蒸煮損失率為指標，采用L9(34)正交表進行四因素雙指標正交試驗設計，優(yōu)化青蝦仁浸泡保水生產(chǎn)的關鍵工藝參數(shù)。正交試驗因素與水平設計見表1。

表1 青蝦仁浸泡保水正交試驗L9(34)因素水平表

1.4 測定指標與方法

浸泡增重率的測定：準確稱重樣品，分別按照不同浸泡條件進行保水浸泡，將浸泡好的青蝦仁取出瀝干，15min后準確稱重[24]。計算出樣品的浸泡增重率，每次取樣設10個平行，結果取平均值。

浸泡增重率的計算公式：

浸泡增重率=[(浸泡后重量-浸泡前重量)/浸泡前重量]×100%

1.5 統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和Microsoft Excel 2007軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 青蝦仁浸泡保水處理方法

青蝦仁按照不同的料液質量比例(1∶1、1∶1.5、1∶2、1∶2.5、1∶3)向浸泡槽中添加不同濃度的無磷保水劑(0%、1%、2%、3%、4%)和不同用量的食用鹽(0%、0.5%、1%、1.5%、2%)，攪拌混合均勻后置于冷藏庫(0～4℃)中浸泡不同的時間(1、2、3、4、5h)，并且每隔30min沿著同一方向輕輕攪拌一次。

2.2 單因素試驗

采取單因素變動，其他因素設定在中間值進行平行試驗，經(jīng)過多次反復試驗得出各影響因素的最佳值，并在此范圍內，青蝦仁的浸泡增重率最大。

青蝦仁浸泡保水工藝參數(shù)條件見表2。試驗以青蝦仁浸泡增重率作為評價指標，確定青蝦仁無磷保水劑保溫浸泡工藝最佳的工藝參數(shù)。

表2 青蝦仁浸泡保水工藝參數(shù)

2.2.1 無磷保水劑用量對青蝦仁增重保水性的影響

無磷保水劑用量對青蝦仁增重保水品質的影響見圖1。從圖1中可以看出，隨著無磷保水劑用量的增加，青蝦仁浸泡增重率呈現(xiàn)先增加后略降低的趨勢。當無磷保水劑用量為2%時，浸泡增重率達到15.65%。綜合考慮青蝦仁感官品質和成本因素，選擇無磷保水劑用量為2%左右為宜。

圖1 無磷保水劑用量對青蝦仁保水品質的影響

2.2.2 食用鹽用量對青蝦仁增重保水性的影響

根據(jù)圖2可以得知，隨著食用鹽用量的增加，青蝦仁浸泡增重率呈現(xiàn)逐步上升的趨勢，當添加量超過1%時，青蝦仁浸泡增重率隨其濃度增加的變化不明顯。此外，隨著食用鹽用量的增大，青蝦仁咸度會增加。綜合感官風味品質考慮，選擇食用鹽用量在1%～1.5%之間較佳，此時青蝦仁浸泡增重率在15.9%～16.5%之間。

圖2 食用鹽用量對青蝦仁保水品質的影響

2.2.3 保溫浸泡時間對青蝦仁增重保水性的影響

青蝦仁浸泡恒溫在4℃左右，隨著浸泡時間的增加，青蝦仁可吸收更多的水分。從圖3可以看出，隨著保溫浸泡時間的增加，青蝦仁浸泡增重率逐漸增大，原因可能是由于浸泡時間的增加，讓青蝦仁內部吸收的溶質含量增加，使得溶質擴散更加均勻，也間接地提高了青蝦仁肉質的持水能力。當浸泡時間為3h時，青蝦仁浸泡增重率為17.5%?？紤]生產(chǎn)成本因素及生產(chǎn)效率問題，選擇青蝦仁保溫浸泡時間在3h左右較為合適。

圖3 保溫浸泡時間對青蝦仁保水品質的影響

2.2.4 料液質量比對青蝦仁增重保水性的影響

不同的料液質量比例，對青蝦仁的保水性能及感官品質影響不顯著。由圖4可以看出，隨著料液質量比例的變化，青蝦仁的浸泡增重率略微增加，這是因為同樣的青蝦仁，浸泡液用量不同時，青蝦仁接觸浸泡液的體表面積存在差異。當料液質量比例為1∶1.5時，青蝦仁浸泡增重率達到17.7%，隨后浸泡液用量再增加，對青蝦仁浸泡增重率的影響不顯著。結合生產(chǎn)實際和成本因素考慮，選定料液質量比為1∶1.5較合適。

圖4 料液質量比對青蝦仁保水品質的影響

2.3 青蝦仁保溫浸泡工藝參數(shù)正交試驗結果分析

2.3.1 正交試驗結果極差分析

從表3的R值可知，影響青蝦仁保溫保水浸泡增重率的因素主次順序為B>C>D>A,最佳工藝參數(shù)組合為A2B2C2D2，即食用鹽用量為1.0%，保溫浸泡時間為2h，料液質量比為1∶1.5，無磷保水劑用量為1.5%。

表3 青蝦仁保溫浸泡工藝參數(shù)最優(yōu) 組合正交試驗方案與結果

2.3.2 正交試驗結果方差分析

通過方差分析可知，因素B(即食用鹽用量)和因素C(即保溫浸泡時間)對青蝦仁浸泡增重率的影響差異顯著(p<0.05)。

2.3.3 驗證試驗

在試驗得到的最佳工藝參數(shù)組合條件下，分別進行放大5倍試驗，重復三次，結果取平均值，得到青蝦仁的浸泡增重率達到21.48%，優(yōu)于正交試驗9組試驗組合，證明正交試驗得到的優(yōu)化工藝參數(shù)組合是可靠的，具有一定的實用價值。

3 結論

(1)單因素試驗結果表明，在青蝦仁保溫浸泡加工工藝參數(shù)中，無磷保水劑用量為2%左右較為合適，食用鹽用量較佳范圍在1%～1.5%之間，保溫浸泡時間在3h左右較為合適，且選定料液質量比為1∶1.5較合適。

(2)正交試驗優(yōu)化得到青蝦仁保水浸泡關鍵生產(chǎn)工藝參數(shù)的最佳組合為：食用鹽用量為1.0%，保溫浸泡時間為3h，料液質量比為1∶1.5，無磷保水劑用量為1.5%。以此最佳工藝參數(shù)組合為條件，青蝦仁浸泡增重率可達到21.48%。