不同干燥方法对南美白对虾品质的影响

董志俭,孙丽平,李冬梅,李学鹏,密 更,蔡路昀,陈华健,励建荣,*

(1.江苏农牧科技职业学院,食品科技学院,江苏泰州 225300;2.渤海大学食品科学与工程学院,辽宁省食品安全重点实验室,生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心,辽宁锦州 121013;3.湛江国联水产开发股份有限公司,广东湛江 524022)

不同干燥方法对南美白对虾品质的影响

董志俭1,2,孙丽平1,李冬梅2,李学鹏2,密 更2,蔡路昀2,陈华健3,励建荣2,*

(1.江苏农牧科技职业学院,食品科技学院,江苏泰州 225300;2.渤海大学食品科学与工程学院,辽宁省食品安全重点实验室,生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心,辽宁锦州 121013;3.湛江国联水产开发股份有限公司,广东湛江 524022)

干燥方法对南美白对虾品质具有重要影响。本文研究了热风干燥、冷风干燥、微波真空干燥3种干燥方法对南美白对虾色泽、虾青素含量、组织结构、质构和感官质量的影响。结果发现:干燥后L*下降,其大小依次为微波真空干燥>冷风干燥>热风干燥;虾青素含量降低,微波真空干燥产品虾青素含量最高,为77.5 μg/g;热风干燥后肌纤维断裂严重,而冷风干燥和微波真空干燥产品肌纤维结构较为完整;干燥后南美白对虾硬度、胶着性、咀嚼性提高,其中微波真空干燥产品增加最为显著;感官方面,微波真空干燥产品口感风味更好。综合来看,微波真空干燥方法较为理想。

南美白对虾,热风干燥,冷风干燥,微波真空干燥

CAI Lu-yun2,CHEN Hua-jian3,LI Jian-rong2,*

南美白对虾,学名凡纳滨对虾,是我国南方地区主要的养殖虾种。南美白对虾口味鲜美,富含蛋白质、不饱和脂肪酸、虾青素、维生素、矿物质等营养成分[1]。由于虾肉水分含量高,营养丰富,适宜微生物生长繁殖,容易腐败变质,所以,需要及时进行保鲜或加工处理。干燥是食品重要的加工方法,南美白对虾经干燥脱水后得到的产品易于保藏,且营养丰富、风味独特、携带方便,受到广大消费者的欢迎。

干燥的方法有很多种,热风干燥是目前水产品最常用的干燥方法,已经被广泛用于南美白对虾[2]、白鲢[3]、罗非鱼片[4]、梅鱼[5]、鱿鱼[6]、大西洋鲑鱼[7]的干燥。冷风干燥是利用低温、低湿的空气循环,使食品水分逐渐减少并达到干燥的目的;该加工方法克服了热风干燥温度高、能耗大、易造成热损伤和过度氧化的缺点,能较好地保持产品品质[8-11]。微波真空干燥采用的是电磁波加热,升温速度快,干燥时间较短,能耗较低;目前已有研究采用微波真空干燥南美白对虾虾仁,并建立了干燥模型[12]。

水产品在干燥过程中会发生一系列的物理和化学变化,导致质地、色泽和风味的变化,以及一些营养成分的流失。干燥方法对水产品品质有较大的影响,选择合适的干燥方法加工水产品,保证产品的口感和风味良好以及减少营养成分的损失,是水产品加工的关键。目前已有关于不同干燥方法对草鱼片[13]、鲢鱼片[14]、鱿鱼片[15]、罗非鱼片[16]品质影响的报道,但是对于干燥方法对南美白对虾品质的影响却鲜有研究。

本文通过热风、冷风、微波真空干燥南美白对虾,研究不同干燥方法对南美白对虾色泽、虾青素、质构等方面的影响,以期为选择合适的方法干燥南美白对虾提供理论指导和技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

南美白对虾 锦州市水产市场。

UV-2550紫外可见分光光度计 日本岛津公司;CM1850-1-1冷冻切片机 德国Leica公司;Nikon80i 显微镜 日本尼康公司;TA-XT-PLUS物性测试仪 英国Stable Micro System公司;KONICA MINOLTA CR-400色彩色差计 日本柯尼卡美能达电子科技公司;DHG-9055A电热鼓风干燥箱 上海一恒科学仪器有限公司;冷风干燥机 大连中通食品机械有限公司;ORWO8S-3Z微波真空干燥机 南京澳润微波科技有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 南美白对虾预处理工序 选择体型大小均匀一致的南美白对虾清洗干净,用5%的盐水煮制3 min后,捞出沥干。

1.2.2 热风干燥产品的制备 将预处理后的虾置于50 ℃的鼓风干燥箱中干燥5.5 h,使其最终含水量在45%左右[14]。

1.2.3 冷风干燥产品的制备 将预处理后的虾置于温度上限为20 ℃,温度下限15 ℃的冷风干燥机中干燥24 h,使其最终含水量在45%左右[17]。

1.2.4 微波真空干燥产品的制备 将预处理后的虾置于温度为50 ℃,功率为500 W的微波真空干燥箱中干燥10 min,使其最终含水量在45%左右[18]。

1.2.5 色泽测定 选取虾腹的第二节,用色差计测量L*、a*、b*,其中L*表示亮度,+a*表示红,-a*表示绿,+b*表示黄,-b*表示蓝,ΔE*=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2表示两种色调之间的差,即色差,做三个平行样,记录数据。

1.2.6 虾青素含量测定 虾青素含量的测定参照Chalida Niamnuy等[19]的方法。称取适量的预先处理好的样品,加入40 mL 4 ℃预冷2 h的丙酮,用高速匀浆机混合2 min,提取3次。4 ℃下5000 r/min离心5 min,将上清液混合,加入250 mL分液漏斗中,并添加40 mL石油醚和100 mL的0.5% NaCl溶液,用手摇匀,萃取20 min,分离石油醚层,转移到50 mL容量瓶中定容,用紫外可见分光光度计测472 nm下的吸光值,含量计算参考Tolasa的标准曲线[20],做三个平行样,记录数据。

1.2.7 组织结构观察 分别将样品去壳,取第二节虾肉切成1 cm×1 cm×1 cm的小块,固定于冷冻切片机中,-23 ℃冻结 20 min以上,用冷冻切片机切成 8 μm 厚,贴于载玻片上,并用V.G染色法进行染色[21],染色后,用光学显微镜进行观察。

1.2.8 质构测定 分别将样品去壳,取虾腹的第二节,采用TA-XT-PLUS质构仪对样品 TPA(Texture Profile Analysis)特性中的硬度、弹性、胶着性和咀嚼性进行测试[22]。测试参数:P/50R 柱形探头,测试前速度是1 mm/s,测试速度1 mm/s,测试后速度是1 mm/s,测试形变量30%,触发力5.0 g,间隔时间5.0 s,做三个平行样,记录数据。

1.2.9 感官评价 选取外观均匀一致的南美白对虾,通过热风、冷风、微波真空干燥,采用感官评分的方式对干燥后产品进行外观色泽、口感、风味三方面测试,评分规则如下:

表1 南美白对虾感官评定标准

1.2.10 数据分析 本实验中采用Origin 8.5软件对结果进行显著性分析(p<0.05),所有分析图均采用Microsoft Excel 2003软件绘制。

2 结果与讨论

2.1 不同干燥方法对南美白对虾色泽的影响

由表2可知,干燥方法对南美白对虾L*(亮度)、ΔE*影响较为显著(p<0.05),而对a*(红绿值)、b*(黄蓝值)影响不大。与煮虾相比,干燥后南美白对虾L*显著降低,色泽变暗。这是由于在干燥过程中,发生了油脂氧化降解反应以及美拉德反应,形成了较多棕色产物[23];同时干燥后产品中水分含量降低,色素浓度增大,颜色加深[24]。三种干燥产品的L*大小依次为微波真空干燥>冷风干燥>热风干燥,微波真空干燥L*明显高于冷风干燥和热风干燥,色泽较为红亮;这与微波真空干燥加热时间短,氧气含量低,前述两种反应进行程度小有关。因此,微波真空干燥产品色泽较为理想。

表2 不同干燥方法对南美白对虾色泽的影响

注：同一列标注不同上标字母代表显著差异(p<0.05),标注相同上标字母代表无显著差异(p>0.05)，表3同。

2.2 不同干燥方法对南美白对虾虾青素含量的影响

虾青素是一种类胡萝卜素,为甲壳类动物的主要色素,具有很强的抗氧化性[25]。由图1可知,干燥方法对南美白对虾虾青素含量影响非常显著(p<0.05)。煮虾虾青素含量最高,大约为86.0 μg/g,干燥后虾青素含量下降,热风干燥产品虾青素含量为37.9 μg/g,下降最为显著(p<0.05);而微波真空干燥产品虾青素含量为77.5 μg/g,仅轻微降低(p>0.05)。虾青素在干燥过程中极易发生热降解、氧化降解及异构化等反应造成损失[26]。微波真空干燥是在真空条件下进行,且干燥时间短,虾青素氧化降解最少;而冷风干燥尽管温度低,但处理时间较长,虾青素氧化降解较微波真空干燥高;热风干燥温度高,时间长,虾青素降解最为严重。因此,微波真空干燥对虾青素的破坏较小,产品具有较高的营养价值。

图1 不同干燥方法对南美白对虾虾青素含量的影响Fig.1 Effect of drying methods on the astaxanthin content of penaeus vannamei

2.3 不同干燥方法对南美白对虾肌肉组织结构的影响

由图2可知,煮虾肌纤维排列紧密整齐,结构完整,肌肉纹理清晰;热风干燥的南美白对虾肌纤维出现断裂,结构遭到破坏,可能是由于长时间较高温处理所致;冷风干燥的南美白对虾肌纤维较完整,结构较紧密,纹理清晰;微波真空干燥处理的肌纤维出现少许断裂,结构紧密,纹理清晰。谢小雷等[27]也曾报道干燥会导致肌纤维结构完整性丧失,肌束收缩,肌束间缝隙变大,致密结构遭到破坏。而冷风干燥与微波真空干燥的南美白对虾肌纤维结构相对较完整,排列紧密,纹理清晰。

图2 不同干燥方法对南美白对虾组织结构的影响Fig.2 Effect of drying methods on the histological structure of penaeus vannamei

2.4 不同干燥方法对南美白对虾质地的影响

质构是水产品的重要指标之一,用来表征食品的组织状态、结构等。由表3可知,煮虾硬度、胶着性、咀嚼性最低,干燥后均显著提高(p<0.05),原因为肌肉硬度与水分含量成反比[11],胶着性、咀嚼性与硬度有关系,硬度低导致咀嚼性与胶着性低;蔡燕萍等[28]也报道加热脱水会导致蛋白质的三、四级网状结构遭到破坏,肌原纤维密度增大,硬度、内聚性、咀嚼性变大,这与本实验的结论是一致的。微波真空干燥的南美白对虾硬度、咀嚼性、胶着性最大,可能是由于微波真空干燥产品肌原纤维较完整,结构致密所致。三种干燥方法对弹性的影响相差不大(p>0.05)。

2.5 不同干燥方法对南美白对虾虾干感官评分的影响

表3 不同干燥方法对南美白对虾质地的影响

表4 不同干燥方法对南美白对虾感官评价的影响

由表4可知,三种干燥产品中微波真空干燥的南美白对虾感官评分最高。南美白对虾煮熟后由原来的青色变成鲜红色,体型完整,没有出现皱缩开裂的现象,含水量较高,虾肉质地松软,咀嚼性不好,出现了鲜香;热风干燥产品体型出现开裂,虾皮有少量白斑,但是产品可口,咀嚼性提高,风味一般;冷风干燥产品咀嚼性不好,风味一般,没有特别明显的鲜香味,体型比较完整;微波真空干燥的产品体型较完整,虽然虾皮出现少量白斑,但是不影响整体效果,产品非常可口,咀嚼性好,鲜香适中。张国琛等[29]在研究扇贝柱的干燥时发现单独使用热风干燥扇贝柱,总体效果远不如微波真空干燥,这与本实验的结论是一致的。综上可知,微波真空干燥产品具有良好的外形与较好的风味及口感。

3 结论

干燥方法对南美白对虾L*、ΔE*影响较为显著,而对a*、b*影响不大,干燥后南美白对虾L*下降,微波真空干燥产品的L*下降最少,色泽较为理想。

煮虾经热风、冷风和微波真空干燥后虾青素含量降低,其中微波真空干燥产品的虾青素损失最少,含量为77.5 μg/g。

热风干燥后南美白对虾出现肌纤维断裂,结构遭到破坏,而冷风干燥与微波真空干燥的南美白对虾肌纤维结构相对较完整,排列紧密,纹理清晰。

煮虾经干燥后,硬度、胶着性、咀嚼性显著提高,其中微波真空干燥产品增加较为显著。

三种干燥产品中微波真空干燥的南美白对虾感官评分最高,产品体型较完整,非常可口,咀嚼性好,鲜香适中。

综合来看,微波真空干燥是一种较为理想的南美白对虾干燥方法。

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Effect of different drying methods on the quality of penaeus vannamei

DONG Zhi-jian1,2,SUN Li-ping1,LI Dong-mei2,LI Xue-peng2,MI Geng2,

(1.College of Food Science and Technology,Jiangsu Agri-animal Husbandry Vocational College,Taizhou,225300,China；2.College of Food Science and Technology,Bohai University;Food Safety Key Lab of Liaoning Province;National & Local Joint Engineering Research Center of Storage,Processing and Safety Control Technology for Fresh Agricultural and Aquatic Products;Jinzhou 121013,China；3.Zhanjiang Guolian Aquatic Products Co.,Ltd,Zhanjiang 524022,China)

The drying methods showed important impact on the quality of penaeus vannamei. The effects of three drying methods,hot air drying,cold air drying,microwave vacuum drying,on the color,content of astaxanthin,tissue structure,texture,and sensory quality for penaeus Vannamei were studied. The results showed thatL*value decreased after drying,and the order was microwave vacuum drying>cold air drying>hot air drying. The content of astaxanthin of penaeus vannamei decreased after drying and the products prepared by microwave vacuum drying obtained the highest content of astaxanthin,arriving at 77.5 μg/g. The muscle fibers were seriously destroyed after hot air drying,but the products prepared by cold air drying and microwave vacuum drying possessed integral muscle fiber structure. The hardness,gumminess and chewiness of penaeus vannamei significantly increased after drying,especially the products prepared by microwave vacuum drying. In the aspect of sensory,the products prepared by microwave vacuum drying owned better flavor. In one word,the perfect drying method was the microwave vacuum drying.

penaeus vannamei;hot air drying;cold air drying;microwave vacuum drying

2016-09-06

董志俭(1977- )，男，博士，副教授，研究方向：水产品贮藏加工与质量安全控制，E-mail:dongzhijian97@163.com。

*通讯作者:励建荣(1964- )，男，博士，教授，研究方向：水产品和果蔬贮藏加工；食品安全，E-mail:lijr6491@163.com。

“十二五”国家科技支撑计划(2012BAD29B06)；江苏农牧科技职业学院院级课题(NSF201505-2)。

TS254

B

1002-0306(2017)05-0219-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.05.033