上浆时间对水晶虾仁品质的影响

傅 丽 葛佳俊 龚 辉 李澜奇 叶兴乾 陈士国 陈健初

（浙江大学生物系统工程与食品科学学院 馥莉食品研究院 浙江省农产品加工技术研究重点实验室浙江省食品加工技术与装备工程中心 杭州310058）

中华美食色香味俱全，闻名中外，中式菜肴烹饪技术种类繁多，包括炸、炒、煎、炖等[1]。传统中式菜肴菜色丰富，菜品都是通过主料、辅料的搭配再加以调味而成的，正所谓是“一菜一格，百菜百味”[2]。随着生活节奏的加快，繁忙的工作使得人们用于烹饪上的时间日益减少，然而生活水平的提高、消费观念的改变使得人们对食品的追求更趋向于营养、方便和安全。调理食品一般的定义是指以农、畜、禽、水产品为原料，经适当加工（如分切、搅拌、成型、调理）后以包装或散装形式于冷冻（-18 ℃）或冷藏（7 ℃以下）或常温的条件下储存、贩卖，可直接食用或食用前经简单加工或热处理的产品，其实质是一种方便食品[3]。目前，将中式菜肴开发成方便包装，规模生产，是市场发展的趋势。

水晶虾仁作为中华传统菜肴，曾被评为“上海第一名菜”，成菜晶莹剔透，鲜脆嫩滑[4]。虾仁中含有丰富的氨基酸、肽类、多不饱和脂肪酸等多种营养物质[5]。水晶虾仁选料讲究，制作精细，每个制作环节都十分重要[6]，尤其是其中的上浆过程，“虾仁看上浆”这是一句行话[7]，如果上浆好，炒出来的虾仁一定脆嫩。那么上浆这一工艺对虾仁品质的影响，以及上浆时间对水晶虾仁感官等指标的影响是非常值得探究的。本研究结合感官评定及现代仪器分析研究不同上浆时间对水晶虾仁品质的影响，为科学选择上浆时间提供参考，同时为水晶虾仁方便食品开发提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验试剂与仪器

高氯酸、饱和氯化钠溶液、戊二醛溶液、磷酸缓冲液、（30%，50%，70%，80%，90%，95%，100%）乙醇溶液、醋酸异戊酯、环己酮（色谱纯）、高纯氦气。

电磁炉，美的；家用铁锅，苏泊尔；JYL-C16V九阳料理机；FSH-II 型高速电动匀浆机，江苏金坛市振兴仪器厂；TA XT2i 质构仪，英国Stable Micro System；MA-150 水分测定仪；K9860 全自动凯氏定氮仪，海能仪器；SU8010 场发射扫描电子显微镜；MC1000 离子喷镀仪气质联用仪；SPME进样器（CAR 萃取头），美国Supelco 公司；DB-5毛细管色谱柱（30 m×250 μm×0.25 μm），美国Agilent 公司。

1.2 原料及烹饪处理

1.2.1 原料 冷冻虾仁，上海海天下冷冻食品公司；生鲜鸡蛋、小麦淀粉，上海主鼎；食用小苏打，甘汁园；大豆色拉油，元宝牌；日晒自然盐，雪涛；味精，梁山菱花；白糖，太古优级白砂糖；料酒，王致和；购于杭州沃尔玛超市。

1.2.2 烹饪处理 上浆所需浆液制备：1%的小苏打、3%蛋清及3%淀粉混合均匀，加入适量盐、糖调味，再加入2%的色拉油润滑浆液，搅拌均匀备用。

上浆生虾仁制备：冷冻虾仁→流水解冻→清洗→（吸水纸上）晾干→上浆→放置4 ℃冰箱冷藏（设置0，30，60，90 min 组）→取出。

上浆熟虾仁制备：冷冻虾仁→流水解冻→清洗→（吸水纸上）晾干→上浆→放置4 ℃冰箱冷藏（设置0，30，60，90 min 组）→过油→出锅沥油→高汤烹制→出锅。

1.2.3 操作要点 虾仁晾干时最好自然晾干，不要用毛巾去擦干，以免破坏虾仁表皮。过油的油温在150 ℃左右，虾仁放进热油中，40 s 之后即可出锅沥油。高汤要事先调配好，里面有水、味精、料酒、 葱姜蒜混合物以及淀粉水溶液的比例分别为50%，0.3%，3%，6%，10%，调配好的高汤放入锅中煮沸，放入虾仁1 min 后即可出锅。

1.3 试验方法

1.3.1 水分含量测定 参照Tsironi[8]等人的方法，并略作修改。上浆生虾仁冷藏完毕后，将虾仁表面的浆用洁净纸擦拭干净，于绞肉机中低速档斩拌2 次（1 min/次），精确称取3 g 样品，铺平于测定盘上，利用AM150 快速水分测定仪测定，每个样品重复3 次，取平均值。熟虾仁制备完成之后，直接进行搅拌后测量。

1.3.2 质构 参照Melendres[9]和Hayes[10]的方法，并略有改动。上浆生虾仁冷藏完毕后，将虾仁表面的浆用洁净纸擦拭干净，与烹制完的熟虾仁组一起进行测定。选用探头为P/5（直径为5 mm 的圆柱形探头），测试模式为多循环模式，测试速度1.0 mm/s，形变量为50%，下压次数2 次，测定虾仁第二节腹部肌肉，测试至少5 个平行样。

1.3.3 扫描电镜观察微观结构[11]参照崔宏博等人[12]的方法，并略有改动。将不同冷藏时间的生虾仁组与熟虾仁组的样品用SU8010 场发射扫描电子显微镜观察微观结构。将5 mm×5 mm×5mm的块状样品置于体积分数2.5%戊二醛溶液中在4℃固定一夜，然后用1%的锇酸固定样品1～2 h，依次用30%，50%，70%，80%，90%和100%乙醇梯度脱水，将干样品用离子溅射仪喷金后，扫描电镜观察。中间换不同试剂前都用0.2 mol/L 的pH 7.2磷酸盐缓冲液进行漂洗。生虾仁组观察其掰切面，熟虾仁组观察其切面。

1.3.4 感官评价 参照IRENEUSZ[13]的方法采用模糊数学感官评价体系，挑选经过感官评定培训的食品专业学生10 人（5 男5 女）组成感官评定小组。所有待评样品以统一容器盛装，随机取样，要求评定员在评定前12 h 内不得饮酒，不食刺激性食物，评定员在单独的房间里进行评定，评定过程中禁止相互讨论，以10 min 为时间间隔单位，评定完一个样品后以清水漱口。评定人员对产品的色泽、香味、滋味和质地4 个因素根据感官评定标准，按照优秀、一般、较差3 个等级进行评定，感官评定标准见表3。

1.3.5 挥发性盐基氮（TVB-N）的测定 参照姚燕佳[14]的方法略有修改，取样品2 g 加入18 mL 高氯酸溶液，均质2 min，在2 000/min 离心10 min，取上清液10 mL 应用半微量凯氏定氮原理，使用全自动凯氏定氮仪（Foss.Kjeltec 2300 Analyzer）测定挥发性盐基氮含量，结果以mg/100 g 肉样来表示。

1.3.6 SPME 及GC-MS 固相微萃取（SPME）：借鉴刘源等人[15]的方法并做适当修改，称取2.000 g的搅拌后的熟制虾仁样品于15 mL 固相微萃取小瓶中，加入5 mL 饱和氯化钠溶液及10 μL 1 mg/mL 环己酮溶液。80 ℃水浴平衡5 min 后将经老化的SPME 头插入封口顶空采样，吸附30 min 后拔出并再将萃取针头插入气相色谱仪进样口，250℃下解析5 min。

GC-MS 分析：借鉴Cheng H[16]与卜凡艳等人[17]的方法并做适当修改，以DB-5 柱 （30 m×0.25 mm，0.25 μm，Agilent）为毛细管柱，以高纯氦气为载气，恒定流速1.0 mL/min。升温程序为起始温度40 ℃，保持2 min，以速度5 ℃/min 升到160 ℃，保持1 min，再以10 ℃/min 升到250 ℃，保持4 min。进样口温度250 ℃，分流比10∶1。以全扫描模式（scan mode）采集信号，电子轰击能量为70 eV；接口温度280 ℃，离子源温度230 ℃，四级杆温度150 ℃，扫描质量范围45.00～350.00 amu，扫描频率4.58/s。

2 结果与讨论

2.1 水分含量测定

随着上浆后冷藏时间的增加，生虾仁和熟虾仁的水分都在逐渐降低，其中生虾仁的水分含量降低趋势比较缓慢且逐渐趋向平衡，而熟虾仁组下降趋势十分明显。熟虾仁组水分含量要比生虾仁组低3%以上，随着上浆冷藏时间的增加，差距越发明显。这是由于小苏打对虾仁组织结构的改变，使得虾仁在油炸过程中水分更容易损失。而冷藏时间越长，小苏打对虾的肌肉和蛋白质作用越大，水分越容易流失。

2.2 质构分析

图1 上浆时间对水晶虾仁烹制前后的水分含量的影响Fig.1 Sizing time influence on moisture content of two types crystal shrimp

质构分析是测定虾类样品的一个重要指标，以量化指标客观全面的评价样品，避免人为因素的干扰。烹制前后的水晶虾仁在质构上发生了明显的变化，其TPA 测定结果如图2所示。图2a可以看出生虾仁的硬度和咀嚼性随着上浆时间的变化有着比较明显的波动，随着小苏打的作用，虾仁肌肉变得松软，但随着水分的吸收和小苏打的持续作用，又发生了下降和上升的趋势，同时图2b显示，弹性和粘聚性呈现缓慢上升。图2c可以看出，烹制后的熟虾仁在硬度和咀嚼性上有着明显的下降趋势，这与烹制过程中虾仁肌肉的组织变化及水分流失有关，图2d中弹性和粘聚性上也有缓慢上升的趋势。由此可见，烹饪后浆液对虾仁的作用更加明显，上浆时间过长（60～90 min）会使虾仁的硬度下降过多，且弹性没有明显上升，从而会影响到虾仁的口感，进一步印证4 组样品感官评价的得分。

图2 不同上浆时间下水晶虾仁TPA 的测定结果Fig.2 Changes in TPA parameters of crystal shrimp during different sizing time

2.3 微观结构

随着上浆时间的增加，虾仁的微观结构在5 000 倍数下观察可见有明显的变化，结果如图3所示。在0 min 时，生虾仁和熟虾仁的组织结构都很致密，随着上浆时间的延长，生虾仁的肌肉纤维逐渐变得松散，到了90 min 后，肌肉间的缝隙十分明显；而熟虾仁除了肌肉纤维变得松散致密度下降外，从30 min 开始还可以看到表面出现很多的气孔，到90 min 时气孔逐渐扩大，这与小苏打对肌肉的作用有着紧密联系。

图3 不同上浆时间水晶虾仁扫描电镜图（5 000 倍）Fig.3 Scanning electron micrographs of crystal shrimp at different sizing time （5 000 times）

2.4 感官评价

2.4.1 确定因素集U 因素集指的是影响被评判样品质量的指标集，表示为U=（u1，u2，…，ui，…，um），其中U 为因素集，ui 为第i 个因素。对于水晶虾仁的感官评定，可以确定其中4 项指标组成的因素集，U=（色泽u1，香味u2，滋味u3，质地u4）。

2.4.2 确定评语集V 评语集指的是被评样品所属质量级别的集合[18]，以V=（v1，v2，…，vi，…，vm）（2

表1 水晶虾仁感官评价标准表Table 1 Criteria of sensory evaluation of crystal shrimp

2.4.3 确定质量因素权重集K 权重集指的是已确定的各个因素在被评价的所有因素中的重要程度，以K=（k1，k2，k3，…，ki，…，km）表示，根据归一化原则，权重集K 中的元素总和为1[19]。

试验采用用户调查法[20]确定色泽、香味、滋味、质地4 项指标的权重。随机选取20 名不同专业和年龄阶段的评定员，根据个人喜好程度，对4项指标进行重要性打分，总分为100 分。各项指标的得分与总分的比重即为权重，最后要求计算出各项指标的权重平均值，结果见表2。

表2 水晶虾仁各个影响因素的权重分布Table 2 Weight analysis of crystal shrimp’s key quality factors

2.4.4 模糊评价矩阵的建立及结果 选取的10名感官评定员对4 组样品按照水晶虾仁的色泽、香味、滋味、质地4 个因素逐一评价，对应的等级票数分布情况见表3。将表3中各样品的质量因素各等级所得票数折算成赞成的比率，结合各个样品所有因素的评价结果，得到模糊矩阵Aj。第j个样品的模糊矩阵为：

其中：j=1，2，3，4（分别对应0，30，60，90 min）为样品编号，i=1，2，3，4 为质量评价因素，ri1，ri2，ri3分别为第i 个评价因素各评价等级所得票数的赞成比率。

由表3可知：1～4 号样品的模糊矩阵如下：

2.4.5 模糊变换及综合评价结果 根据模糊矩阵变换原理：R=K×A，则对第j 号样品评价结果为Rj=K×Aj，以第1 组样品为例的综合评价结果为：

R1=K×A1=（0.23，0.17，0.34，0.26）×=（0.263，0.543，0.194）

以上结果说明在0 min 上浆时间下所得的水晶虾仁，有26.3%的感官评定员认为优秀，54.3%认为一般，19.4%认为较差。同理可得其他样品的综合评价结果：R2=（0.586，0.388，0.026）；R3=（0.479，0.469，0.052）；R4=（0.493，0.447，0.026）。

从分析结果来看，优秀赞成比率越大，则样品的风味口感的模糊数学感官评分越高，则虾仁的品质越佳。从上述结果可以看出，2 号样品的优秀赞成比率是最大的，达到58.6%，说明有58.6%的感官评定员对2 号样品给予了优秀评价，超过了其他编号的产品，并且优秀赞成比率与一般赞成比率总和达到97.4%，绝大部分人比较接受2 号样品，而根据最大隶属原则，可以认定2 号样品综合感官最佳，则感官评价上来说上浆时间为30 min 时是最适的、口感最佳。

表3 不同上浆工艺条件下水晶虾仁感官评定票数分布Table 3 Vote distribution of sensory evaluation of crystal shrimp at different sizing condition

表4 水晶虾仁感官评价的综合排序结果Table 4 The sort results of crystal shrimp comprehensive evaluation

2.5 TVB-N 的测定

TVB-N 是衡量蛋白性食品新鲜度和水产制品质量的理化指标，测定样品中的TVB-N 含量，有助于判定虾仁的新鲜度及货架寿命[21-22]。上浆时间为0 min 的水晶虾仁TVB-N 含量为44.52 mg/100 g，而随着上浆时间的增加，样品的TVB-N 含量逐渐上升，到了60 min 时，TVB-N 的含量达到了61.94 mg/100 g，随后逐渐趋于平缓。由于原料采用的是冷冻虾仁，所以即使上浆时间为0 min，样品的TVB-N 含量也偏高，从0 min 到60 min 的时间段内，虾仁的TVB-N 含量显著上升，这可能与浆液中的蛋清作用有关，在小苏打的分解作用下，虾仁肌肉与蛋清中蛋白质同时都在分解，所以在上浆初期，TVB-N 的含量持续增加，而到了90 min 时，分解作用趋于平稳。

图4 水晶虾仁TVB-N 含量测定结果Fig.4 Changes in TVB-N parameters of crystal shrimp at different sizing time

2.6 GC-MS 分析

顶空固相微萃取是利用萃取针内部的纤维提取浓缩挥发性化合物的一种方法[23-24]，萃取完毕之后将萃取针吸附的气体解析到气相-质谱仪中，从而定性定量分析出产生香味的具体物质的含量。如表5所示，GC-MS 一共从水晶虾仁中分离鉴定出46 个挥发性成分，分别为醇类（5 种）、醛类（2种）、酮类（2 种）、烷烯烃（3 种）、芳香烃（21 种）、脂类（4 种）、其他类（9 种），在检测的各类挥发性化合物中，烃类化合物的含量最高，尤其是芳香烃物质。烃类化合物赋予了虾清香和甜香的气味，虽然整体含量较高，但通常阈值较高，对整体风味贡献与含量不成正比[25]。随着上浆时间的增加，样品醇类、醛类和酮类的风味物质逐渐增多，这与虾仁中的脂肪氧化有关。酮类化合物赋予虾肉花香和果香风味，脂类化合物一般是由于脂质代谢生产的羧酸和醇的酯化作用的产物，在虾肉风味中具有重要的贡献[26-28]。由表6可知，随着上浆时间的延长，水晶虾仁的脂类物质在所有风味物质中所占的比例逐渐升高，说明上浆对水晶虾仁的风味有着重要的影响。但同时，其他类的物质随着上浆时间的增加，所占比重也逐渐上升，其他物质中，大多为硫胺类物质，对虾肉风味有不良影响。所以从风味物质分析来看，上浆步骤对水晶虾仁的风味有重要影响，但上浆时间过长并不会成正比地优化虾仁的品质，这也印证了感官评价中上浆30 min 的水晶虾仁得分最高的原因。

表5 水晶虾仁挥发性风味成分分析结果Table 5 The volatile flavor compounds of crystal shrimp

（续表5）

（续表5）

表6 各类风味物质所占比例Table 6 The proportion of all kinds volatile flavor compounds

3 结论

随着上浆时间的增加，生虾仁和熟虾仁的水分含量逐渐下降，其中熟虾仁比生虾仁低，下降趋势更加明显。质构检测中，生虾仁在不同上浆时间下无明显变化，而熟虾仁的硬度和咀嚼性逐渐下降，弹性和粘聚性逐渐上升。同时，在电镜扫描（5 000 倍）的观察下，可明显看到在浆液作用下生虾仁和熟虾仁的微观组织结构逐渐变得松散。通过生熟水晶虾仁的3 项指标对照，可以看到烹饪机制对虾仁的各项影响，为后续研究虾仁烹饪过程中机理变化提供了很好的参考。

通过模糊数学感官综合评价体系的计算及分析，得出当上浆时间（4 ℃下）为30 min 时，水晶虾仁的感官评价最高，最受消费者的喜欢，利用模糊数学评价法更加客观地反应了感官结果。随着上浆时间增加，虾仁的TVB-N 值逐渐上升，说明虾仁的蛋白质在逐渐分解。而通过GC-MS 分析可以看出，上浆时间增加，阈值较低的脂类、醇酮类物质种类也显著增加，这些物质赋予虾仁甜香味，但同时上浆时间过长硫胺类物质也在增加，也会影响虾仁的品质。综上，在所设试验组中，水晶虾仁的上浆时间为30 min 时综合品质最佳，为水晶虾仁的工业生产提供理论依据。