徐玫瑰,黃鷺強(qiáng),陳慧斌
(1.福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,福建 福州 350117;2.福建師范大學(xué)南方海洋研究院,福建 福州 350117)
全球已發(fā)現(xiàn)的牡蠣有100多種[1],主要分布于熱帶和溫帶海洋。我國(guó)牡蠣資源豐富,渤海、黃海至南沙群島均產(chǎn)[2],約有20種。我國(guó)宋代已廣泛食用牡蠣肉,沿海已有漁民從事“插竹養(yǎng)蠔”[3]的人工養(yǎng)殖。福建沿海養(yǎng)殖的牡蠣品種主要有葡萄牙牡蠣、近江牡蠣、褶牡蠣、香港巨牡蠣等[4,5]。牡蠣口感鮮嫩,營(yíng)養(yǎng)豐富,具有藥用價(jià)值[6],有滋陰、利尿、軟堅(jiān)散結(jié)、化痰消渴以及美容護(hù)膚之功效,是衛(wèi)生部公布的藥食同源的食物之一。
國(guó)內(nèi)牡蠣主要以帶殼和去殼冰鮮形式銷售,而牡蠣軟體組織在常溫或冷藏條件下都易發(fā)生腐敗[7,8],而在冷凍時(shí)組織結(jié)構(gòu)會(huì)遭到破壞[9],因此干燥一直是牡蠣保存的主要方法[10,11]。牡蠣干燥后的產(chǎn)品——“蠔干”獨(dú)特風(fēng)味,深受消費(fèi)者喜愛(ài),傳統(tǒng)的牡蠣干燥采用日光干燥和風(fēng)干的干燥方式[12],主要是利用太陽(yáng)輻射和風(fēng)力去除牡蠣中的水分以達(dá)到干燥的目的。傳統(tǒng)風(fēng)干具有操作簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn),但是自然干燥可控性差、耗時(shí)長(zhǎng)、易受外界因素影響,產(chǎn)品品質(zhì)存在批次差異[13]。
熱風(fēng)干燥其原理是使加熱介質(zhì)直接與待干燥物質(zhì)直接接觸,采用對(duì)流循環(huán)的方式與食品進(jìn)行濕熱交換,物料表面水分汽化,水分向氣流主體擴(kuò)散[14-16]的結(jié)果。熱風(fēng)干燥是目前最常用的工業(yè)生產(chǎn)的方式,具有操作簡(jiǎn)單、設(shè)備投資少、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),與傳統(tǒng)的晾曬干燥相比,具有效率高、操作簡(jiǎn)單、適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于海產(chǎn)品的干燥[17]。Chung等[18]利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析了新鮮扇貝和干燥扇貝的揮發(fā)性香氣成分,結(jié)果表明干貝中的香氣成分多于鮮貝。劉征[19]對(duì)扇貝干燥關(guān)鍵技術(shù)的研究結(jié)果表明,扇貝經(jīng)熱風(fēng)干燥后氨基酸總量、礦物質(zhì)元素(K、Mg、Ca)高于自然干燥的含量,揮發(fā)性化合物種類相近,醇類、酯類、芳香類相對(duì)含量與自然干燥差異不大。黃佳琪[20]在研究貽貝縮醛磷脂的分離純化中,將貽貝進(jìn)行熱風(fēng)、微波、冷風(fēng)干燥處理后,測(cè)定其縮醛磷脂含量,發(fā)現(xiàn)只有少量減少。以上研究主要針對(duì)海產(chǎn)品某一具體物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定,而對(duì)于熱風(fēng)干燥牡蠣整體的色澤、應(yīng)力分析、感官研究較少。
本文通過(guò)研究不同溫度[21]對(duì)牡蠣干燥速率、應(yīng)力、復(fù)水率和感官品質(zhì)的影響,為牡蠣干制的規(guī)?;a(chǎn)提供參考依據(jù)。
近江牡蠣(Crassostrea rivularis),購(gòu)自本地市場(chǎng)。選擇大小一致,顏色呈灰白色,外表透明,有牡蠣固有氣味的牡蠣作為試驗(yàn)材料。
AH-6數(shù)顯恒溫水浴鍋,江蘇域西;DHG-9030電熱恒溫鼓風(fēng)干燥機(jī),上海精宏;AR2140電子天平,美國(guó)奧豪斯;LLOYD TAPLUS TA1食品物性測(cè)試儀,美國(guó)AMETEK。
取新購(gòu)買的牡蠣用清水洗凈,清洗后獲得新鮮牡蠣,選取外形大小相似的新鮮樣品進(jìn)一步試驗(yàn)。精選后的牡蠣放入沸水中燙煮1 min,撈起來(lái)后待溫度降至室溫,進(jìn)行編號(hào)并除去多余水分后進(jìn)行稱重,記錄熱風(fēng)干燥前的重量。
1.4.1 干燥方法
參照孟維博等[10,22,23]方法采用熱風(fēng)干燥,風(fēng)速為0.7~1.2 m/s,海蠣經(jīng)過(guò)精選、洗凈后放入沸水中燙煮1 min,撈起來(lái)后等溫度降至室溫,濾水后稱重,分別編號(hào)并按順序放入干燥箱中干燥,干燥時(shí)根據(jù)不同的干燥溫度取不同的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行抽樣稱重,溫度為50、60 ℃時(shí)每隔90 min隨機(jī)抽取3個(gè)樣品進(jìn)行稱重。取2個(gè)樣品用于最后的統(tǒng)一干燥,干燥至30 min內(nèi)質(zhì)量不再變化為干燥結(jié)束。另外一個(gè)用于應(yīng)力的測(cè)試。以此類推,70、80 ℃時(shí)時(shí)間間隔為60 min;90、100 ℃時(shí)時(shí)間間隔為30 min。記錄數(shù)據(jù),干燥至30min內(nèi)質(zhì)量不再變化為干燥結(jié)束[24]。
1.4.2 測(cè)試方法
復(fù)水率檢測(cè)參照李敏等[25,26]方法,取6個(gè)500 mL的燒杯,用水量為300 mL,將燒杯放進(jìn)水浴鍋中加熱,調(diào)節(jié)溫度為70 ℃。取6種不同溫度干燥下的干制牡蠣,待水溫升到70 ℃后將干牡蠣分別放進(jìn)6個(gè)燒杯中進(jìn)行復(fù)水試驗(yàn),每隔15~30 min后將樣品撈出置于篩網(wǎng)上瀝干3 min后稱量,記下此時(shí)每個(gè)樣品的質(zhì)量,隨后按上述步驟進(jìn)行多次試驗(yàn),直到前后2次稱量的質(zhì)量無(wú)明顯變化為止,則復(fù)水結(jié)束。
⑴和⑵式中:
W—濕基含水量,%;
M—濕物料的質(zhì)量,kg;
Mw—濕物料中所含水分的質(zhì)量,kg;
Ms—濕物料中所含絕對(duì)干燥物料的質(zhì)量,kg;
X—干基含水率,%。
⑶式中:
R—復(fù)水率,%;
Gr—樣品復(fù)水后瀝干質(zhì)量,g;
Gg—干制品試樣質(zhì)量,g。
應(yīng)力檢測(cè):物體由于外因(受力、濕度、溫度場(chǎng)變化等)而變形時(shí),在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力,以抵抗這種外因的作用,并試圖使物體從變形后的位置恢復(fù)到變形前的位置。將干燥中取出的樣品用食品物性測(cè)試儀測(cè)定應(yīng)力,以牡蠣軟體部分中部位置為標(biāo)準(zhǔn),每個(gè)樣品測(cè)試一次,記錄數(shù)據(jù)。
感官分析參照劉登勇等方法[27],對(duì)牡蠣的檢驗(yàn)主要以風(fēng)味、色澤、形態(tài)為檢驗(yàn)項(xiàng)目,并記錄相關(guān)數(shù)據(jù),進(jìn)行比較分析。
牡蠣不同溫度下干燥,干基含水率隨時(shí)間變化而變化,結(jié)果見圖1。由圖1可知隨著干燥溫度的升高,牡蠣所攜帶的水分在高溫下蒸發(fā)的速度越來(lái)越快,干燥的時(shí)間明顯縮短,即干燥速率隨著溫度的升高而升高。而同一溫度下牡蠣的失水率則隨著時(shí)間的變化而降低,這是由于干燥的進(jìn)行使得牡蠣水分含量降低且質(zhì)地更加緊密,阻礙了內(nèi)部水分向外揮發(fā),隨著時(shí)間的推移蒸發(fā)速度明顯下降,到干基含水率為10%水分蒸發(fā)趨于平衡。干燥過(guò)程中出現(xiàn)一個(gè)特殊情況,在70 ℃時(shí)的速率明顯比80 ℃時(shí)的快,這是由于在不同溫度時(shí)原料外表皮硬化程度不同,影響了原料內(nèi)部水分向外面擴(kuò)散的速率。由于低溫時(shí)所用的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而高溫時(shí)能耗又過(guò)大,影響生產(chǎn)的效率和成本,鑒于過(guò)高溫度會(huì)導(dǎo)致色澤變化及外表結(jié)焦,影響感官品質(zhì)和水分?jǐn)U散速率,因此,熱風(fēng)溫度在70 ℃左右較為合適。
圖1 不同溫度下牡蠣干基含水率的變化
不同干燥溫度下,牡蠣的應(yīng)力隨之發(fā)生變化,結(jié)果見圖2。由圖2可知隨著溫度的升高,原料的應(yīng)力呈顯著的上升趨勢(shì)。由于牡蠣身體構(gòu)造的特殊性,為使測(cè)定結(jié)果更為標(biāo)準(zhǔn),選擇牡蠣軟體中心的應(yīng)力為標(biāo)準(zhǔn)。前期烘干過(guò)程中,不同的溫度下干燥牡蠣前期應(yīng)力變化經(jīng)歷了延遲期、快速增長(zhǎng)期和平衡期。因此從總體上來(lái)講,還是呈現(xiàn)顯著上升趨勢(shì),即隨烘干的進(jìn)行,牡蠣硬度變大,溫度高時(shí)應(yīng)力快速增加,如100 ℃烘干時(shí),幾乎呈垂直上升。
圖2 不同溫度下的牡蠣干應(yīng)力變化
牡蠣的干燥程度必須以牡蠣內(nèi)部的干燥程度為標(biāo)準(zhǔn)。在干燥開始后不久牡蠣的外表皮已經(jīng)極度干燥,出現(xiàn)變脆現(xiàn)象,但是內(nèi)部則無(wú)明顯變化,隨著時(shí)間的加長(zhǎng)逐漸由外到內(nèi)慢慢干燥。干燥后期,不同溫度下干燥的,牡蠣的應(yīng)力基本處于同一水平,并無(wú)特別明顯的差別。
比較60、70、80 ℃條件下干燥的牡蠣復(fù)水效果,結(jié)果見圖3。由圖3可知牡蠣的復(fù)水過(guò)程在前30 min變化非常大,占總復(fù)水率的80%以上;90 min時(shí)復(fù)水過(guò)程已經(jīng)基本完成,其后的變化并不明顯。牡蠣在復(fù)水后膨脹并不明顯,外表皮依然呈現(xiàn)較明顯的褶皺現(xiàn)象,且顏色呈現(xiàn)褐色,因此牡蠣在熱風(fēng)干燥后對(duì)其復(fù)原性有較大影響。80 ℃時(shí)的復(fù)水率比70 ℃小而比60 ℃大,因此,過(guò)高和過(guò)低的溫度烘干均影響牡蠣的復(fù)水率。
圖3 不同溫度下的牡蠣干復(fù)水率變化
食品的香氣成分的形成具有4個(gè)途徑,即生物合成、直接酶作用、間接酶作用和高溫分解[28]。牡蠣的香氣主要是通過(guò)高溫分解作用將牡蠣中的氨基酸和脂質(zhì)等物質(zhì)分解或氧化生成醛、酮、酯等物質(zhì)而形成的。色澤方面則是隨著干燥溫度的升高出現(xiàn)明顯的褐變現(xiàn)象,牡蠣干燥后呈現(xiàn)灰褐色[29],這是由于牡蠣內(nèi)的脂肪在高溫的作用下發(fā)生褐變[30],以及由于高溫加熱中牡蠣中的多酚類物質(zhì)被氧化造成的,溫度越高氧化越嚴(yán)重。不同干燥溫度下牡蠣干的感官形態(tài)結(jié)果見表1。
表1 不同干燥溫度下的牡蠣干感官形態(tài)
由表1可知,隨著干燥溫度的升高,牡蠣逐漸呈現(xiàn)獨(dú)特的芳香,并且隨著溫度的升高香氣越來(lái)越濃。由于干燥溫度的升高,牡蠣在干燥過(guò)程中水分流失加快,使得牡蠣向中心收縮,造照成外表的褶皺現(xiàn)象,嚴(yán)重影響產(chǎn)品的外觀,溫度越高褶皺越嚴(yán)重。
溫度是影響牡蠣干燥品質(zhì)的重要因素,干燥趨勢(shì)整體呈現(xiàn)干燥溫度越高干燥速度越快的狀況。由于干燥時(shí)物料表面的硬化程度和干燥溫度共同影響著牡蠣中心水分的擴(kuò)散,因此導(dǎo)致溫度越高干燥速率不一定越快,合適的干燥溫度即節(jié)能又能提高生產(chǎn)效率。研究表明,熱風(fēng)溫度70 ℃左右時(shí)制得的牡蠣干具有較高的復(fù)水率、較低的收縮率,牡蠣干外形飽滿、色澤較淺,感官品質(zhì)較好。