超声波处理对海蜇水发过程脱盐矾的影响

黄旭辉, 张龙涛, 黄 莹, 曾绍校, 张 怡, 郑宝东

(福建农林大学食品科学学院，福建 福州 350002)



超声波处理对海蜇水发过程脱盐矾的影响

黄旭辉, 张龙涛, 黄 莹, 曾绍校, 张 怡, 郑宝东

(福建农林大学食品科学学院，福建 福州 350002)

将超声波应用到海蜇水发过程当中，通过测定水发后海蜇的持水率、盐含量、铝含量等指标，分析超声波对海蜇水发过程脱盐矾的影响.结果表明：超声波频率为28 kHz时，海蜇水发效果最佳；在一定范围内，海蜇持水率随着超声波功率的增大而增加，超声后的海蜇明矾残留量最低(仅为0.38%)，盐含量最低(仅为0.75%)；频率越低、功率越大所需超声处理时间越短，相比传统处理方法，超声波辅助海蜇水发可以将加工时间从24 h减少到1-2 h，且盐矾含量比传统工艺低.研究结果显示，超声波可提高海蜇的水发效果，并降低盐、明矾的残留量.

超声波; 海蜇; 水发; 盐含量; 明矾含量

海蜇，隶属于钵水母纲根口水母目，为海生的腔肠动物，是大型食用水母，广泛分布于我国南北各近海，是我国重要的水产资源[1].海蜇生拌、热炒食用皆宜，是深受欢迎的佳肴.然而鲜海蜇易腐败变质及发生自溶现象，同时水分含量较高，保存不当易干缩、变质，失去商品价值.因此，鲜海蜇在捕捞后一般立即采用盐矾加工为盐渍海蜇[2].盐渍海蜇在食用前必须经过漂洗除去大部分盐矾，脱盐矾是加工厂生产即食海蜇的必经环节.传统工艺一般用清水浸泡盐渍海蜇1-2 d，所需时间长，生产效率低[3].

此外，传统工艺水发的海蜇铝残留量较大，市场上的海蜇平均铝含量多达527.5 mg·kg-1[4]，远远超出GB 2760-2011[5]中规定水产品及其制品中的铝残留量应≤100 mg·kg-1的要求.因此需降低即食海蜇等海蜇加工品中的残留铝含量，进一步提高食用海蜇的安全性.叶湖等[6]采用弱酸对海蜇进行浸泡脱铝，发现用2.5%冰醋酸浸泡24 h能够有效地减少海蜇中铝的含量，但随之海蜇的感官脆性也大大丧失.

近年来，超声波在食品工业中的应用领域逐渐增大，涉及到食品加工的各个方面.相关研究表明，在盐水腌制肉的过程中辅助超声波处理，能够提高腌制速率，功率越大盐水渗透速率越大[7].Crcel et al[8]以猪肉为主材料研究超声波对盐水渗透影响的结果表明，超声波能够增加猪肉细胞膜的通透性和传质速度，有助于腌制品的脱盐复水及肉制品的腌制.超声波所能产生的声效应及其协同效应，尤其在辅助浸泡液的渗透方面，都为其在海蜇加工方面的应用提供了充分的可能性.因此，本试验在盐渍海蜇脱盐矾的过程中辅以超声波处理，探讨超声波对盐渍三矾海蜇水发过程脱盐矾的影响，拓展了超声波在食品加工中的应用.

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 原材料 海蜇为盐渍三矾海蜇，取自福州马尾海产品批发市场.

1.1.2 试剂 试验用水为二次蒸馏水；硝酸银、铬酸钾、高氯酸、EDTA、铝标准贮备液、氨水、盐酸、乙酸钠、六次甲基四胺、二甲酚橙、锌标准溶液等均为分析纯.

1.1.3 仪器与设备 仪器与设备有DHG-9053A型电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏设备有限公司)、TGL-16C高速台式离心机(上海安亭科学仪器厂)、AL104型精密分析天平[梅特勒—托利多仪器(上海)有限公司]、L530型台式低速离心机(湖南湘仪离心机仪器有限公司)、丹瑞HH-6型数显恒温水浴锅(江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司双捷实验仪器厂)、HJ-3恒温磁力搅拌器(常州国华电器有限公司)、SP800/4型扫频式四频反应器(无锡泛博生物工程有限公司).

1.2 传统腌制海蛰的泡发

常温下海蜇用纯净水泡24 h，前6 h每小时换一次水，之后每6 h换一次水.

1.3 超声波辅助腌制海蛰的泡发

1.3.1 不同频率超声波处理腌制海蛰 将腌制海蜇盛放于烧杯中用纯净水浸泡，常温下分别以频率为0、28、40、48 kHz，功率为200 W的超声波进行超声处理，每10 min换一次水.

1.3.2 不同功率超声波处理腌制海蛰 将腌制海蜇盛放于烧杯中用纯净水浸泡，常温下分别以功率为0、40、60、80、100、200、300、400、500 W，频率为28 kHz的超声波进行超声处理，每10 min换一次水.

1.4 海蜇持水率的测定

将约1 g的海蜇置离心管中，于4 ℃、3000 r·min-1离心10 min，离心后海蜇重量占原重量的百分比计为持水率.

1.5 盐、明矾含量的测定

海蜇中的盐含量按GB/T 5009.44-2003的方法[9]测定；明矾含量按SC/T 3210-2001的方法[10]测定并最终换算成铝含量.明矾、铝含量的换算公式为：铝含量=明矾含量÷17.57.

1.6 数据处理

试验数据采用Excel软件、DPS软件进行分析，每组试验均重复5次，数据用平均值±标准偏差表示.

2 结果与分析

2.1 超声波处理对海蜇持水率的影响

从图1-4可以看出，超声波处理后海蜇的持水率明显优于传统工艺浸泡24 h后的海蜇.由图2、3可知，在一定时间范围内海蜇持水率随着超声处理时间的增加呈先增大后减小的趋势，最后稳定在一定的水平.从图2可以看出，不同频率超声波下水发后的海蜇持水率不同，28 kHz处理明显优于40、45 kHz处理，28 kHz超声波下持水率的增加速度最快.从图3可以看出，持水率随着超声波功率的增大而增加.采用回归分析方法对图3中的持水率进行回归分析，验证了上述的变化趋势(图4).其中，28 kHz、500 W、30 min处理的持水率最大.持水率指的是产品肌肉组织对不易流动水的持有能力，而影响持水率的主要原因是组织中蛋白质网状结构对水分的束缚作用[11].Chang et al[12]研究了超声波对牛肉胶原蛋白影响的结果表明，超声波对胶原蛋白组织结构具有改性作用.因此，超声波对海蜇持水率的影响可能是由于超声波的空化效应对水发过程中的海蜇蛋白质进行改性作用，导致蛋白质结构发生变化而形成有序的空间网状结构，从而有利于提高海蜇对水的持有率.

图1 传统方法水发过程中海蜇持水率的变化

图3 超声波功率对海蜇持水率的影响

2.2 超声波处理对海蜇脱盐的影响

图5 传统水发过程中海蜇盐含量的变化Fig.5 Salt content of jellyfish in traditional rehydration process

腌制后的海蜇,盐主要以氯化钠的形式存在于海蜇的组织液和细胞液之中，咸度十分高，因此食用前均需进行脱盐处理.从图5-7可以看出，超声波处理90 min的海蜇盐含量明显低于传统工艺水发24 h后的海蜇，水发效果更显著.从图6、7可以看出，超声波水发海蜇的过程中，海蜇盐含量先迅速下降而后趋于稳定，此时的盐含量最低，仅为0.75%，相比传统工艺水发后的盐含量(1.8%)，超声波处理更有利于海蜇脱盐.由图6可知，28 kHz处理脱盐速度最快，这可能是因为低频率的超声波所产生的空化效应强度更强，对海蜇胶原蛋白结构的影响更显著，使之形成更多的孔洞，有利于盐分的溶出和水分的吸收；同时，低频率的超声波对海蜇组织细胞膜的短暂性刺破形成物质通道更迅速，增加细胞膜的通透性，从而有利于盐分的析出，此结果与Crcel et al[8]采用超声波盐渍猪肉的结论相似.一定范围内的功率越高，脱盐速度越快.Jayasooriya et al[13]总结了高功率超声波处理对肉制品的影响，通过相互验证发现功率的大小直接影响超声波的声强.因此，超声波功率越大对物质结构的改造越明显，组织细胞膜的通透性越大，越有利于盐分的溶出.

图6 超声波频率对海蜇脱盐的影响

2.3 超声波处理对海蜇铝含量的影响

图8 传统水发过程中海蜇明矾含量的变化Fig.8 Alum content of jellyfish in traditional rehydration process

从图8-10可以看出，超声波处理90 min的海蜇明矾含量明显低于传统工艺水发24 h后的海蜇.从图9、10可以看出，超声波对海蜇的处理过程中，明矾含量开始时迅速下降而后下降速度减缓，到一定程度后趋于平缓，与盐分溶出的规律相似，其中以频率为28 kHz处理的下降速度最快.一定范围内，明矾含量的下降速度随着超声波功率的升高而增大.超声波处理后的明矾含量最低，为0.38%，远远低于国家行业标准规定的明矾含量(1.2%-2.2%)[6]，换算成铝含量为220 mg·kg-1.联合国粮食与农业组织和世界卫生组织食品添加剂专家委员会暂定的铝每周可耐受摄入量为1.263 mg·kg-1[4]，以体重为60 kg的正常人计算，每周可食用超声波处理后的海蜇344 g.相比传统工艺水发24 h后的铝残留量(527.5 mg·kg-1)，用超声波处理20-30 min的铝残留量便已达到该数量级，处理条件为28 kHz、500 W、90 min的铝含量达到最低.因此，超声波的空化效应能够增加海蜇组织细胞膜的通透性和传质速率，更有利于海蜇中铝的溶出，但仍有铝残留，这可能与金属离子易与多肽形成稳定螯合物的性质有关.Luo et al[14]对牡蛎多肽螯合锌进行研究的结果表明，牡蛎中的一些多肽能够与锌形成稳定的螯合物.因此推测海蜇中的部分铝可能与多糖或多肽形成稳定的螯合物，积聚于海蜇组织细胞中，导致铝不易溶出.

图9 超声波频率对海蜇明矾含量的影响

3 结论

本试验结果表明，超声波频率为28 kHz时海蜇的水发效果最佳，其持水率最高且盐、明矾的溶出速率最大，残存率也最低.在一定范围内，随着超声波功率的增加海蜇持水率、盐、明矾的溶出速率增加且所需要的超声处理时间越短.

超声后的海蜇明矾含量最低，仅为0.38%，换算成铝含量为220 mg·kg-1，远远低于国家行业标准规定的明矾含量(1.2%-2.2%)[6]；同时盐含量仅为0.7%，比传统工艺处理的海蜇低.因此，在一定超声波条件范围内，可提高海蜇的水发效果和食用品质，为超声波在海蜇深加工中的应用提供科学依据.

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(责任编辑:施晓棠)

Effect of ultrasonic on desalination and dealumination in jellyfish rehydration

HUANG Xu-hui, ZHANG Long-tao, HUANG Ying, ZENG Shao-xiao, ZHANG Yi, ZHENG Bao-dong

(College of Food Science, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou, Fujian 350002, China)

Rehydration is a necessary process to eat salt-alum jellyfish. Ultrasonic wave was used to rehydrate jellyfish. Water-holding capacity, salt content, alum content of jellyfish subjected to ultrasonic-assisted rehydration were assessed. The results showed that ultrasonic at 28 kHz had the best impact on the jellyfish rehydration. Within a certain range, the water-holding capacity of jellyfish increased as the ultrasonic power increased. The alums content after ultrasonic treatment was only 0.38%. And the salt content after ultrasonic treatment was only 0.75%. The lower frequency or the greater power applied， the shorter time needed. Compared with traditional method, the time was reduced from 24 h to 1-2 h with lower aluminum and salt content. This study shows that ultrasonic wave, can improve the jellyfish′s rehydration and reduce aluminum and salt content, which would provide technical support for commercial application of ultrasonic wave treatment in jellyfish deep processing products.

ultrasound; jellyfish; rehydration; salt content; alums content

2014-07-16

2014-09-16

福建农林大学科技创新团队支持计划项目(cxtd12009)；福建省高等学校科技创新团队支持计划项目(闽教科[2012]03号).

黄旭辉(1990-)，男，硕士.研究方向：水产品加工及贮藏工程.Email:xuhuisos@126.com.通讯作者郑宝东(1967-)，男，教授，博士.研究方向：农产品加工.Email:zbdfst@163.com.

TS254.4

A

1671-5470(2015)04-0419-05

10.13323/j.cnki.j.fafu(nat.sci.).2015.04.015