不同水煮条件下糙海参体壁流变学参数变化

2020-03-12梁敬林曾巧辉

佛山科学技术学院学报（自然科学版） 2020年1期

梁敬林，钟鸣，曾巧辉*

（1.佛山科学技术学院食品与工程学院，广东佛山528231；2.嘉应学院生命科学学院，广东梅州514015）

海参是体呈圆筒状，并具有伸缩性的底栖性海洋动物，其具有革质表皮和胶质体壁。糙海参属棘皮动物门海参纲，楯手目海参科，又叫象牙参、白参等，主要分布在我国的广西东兴、广东中西部以及南海等南方沿海地区，是国内一种重要的食用海参［1］。海参体内富含蛋白质、脂肪、维生素和多种微量元素、胶质等成分，但不含胆固醇，因此位列于海产品“八珍宝”中的榜首［2］。海参具有极高的营养价值，早在明代的《食物本草》中就描述海参有补元气，滋益五脏六腑的养生功能［3］。近年来，随着人们的保健意识不断提高，其价值被逐步研究发掘，渐渐引起了大众的注意。大量研究表明，海参中含有多糖、海参皂苷、脑苷脂等多种生物活性物质，对于提高人体免疫力、抗肿瘤等有着良好的药理活性［4］。

目前，市场上的海参食品主要分为海参干制品和即食海参两类。海参体内有着活性极强的自溶酶，出水后容易自溶，所以将其加工成干制品是市场上最常见的海参加工方式。现今，比较为大众熟知的海参干制品主要有：盐渍海参、盐干海参、淡干海参、冻干海参、半干海参等［2］。海参的干制品可以克服其自溶性，便于存储，可是食用前要重新水煮加工，使得营养成分受到一定程度的损失，所以即食海参的出现恰好解决了这个问题。即食海参是用新鲜海参作为原料，直接经过水煮处理而成的即食食品［5］。即食海参不仅避免了干海参食用前的多种加工工序，方便消费者的使用，而且减少了加工期间的营养物质的损失。因此，即食海参所占有的市场份额正逐步提高，呈现出良好的前景。

海参营养价值较高，但是在“民以食为天”的中国，消费者关注的不单是食物的营养价值，更加关注口感与味道，而食品的口感则与其质构（食品的质地和组织结构）和流变学有着密切联系。海参体壁是主要食用部位，体壁的蛋白含量中有70%为不溶性胶原蛋白纤维［6］。在海参水煮过程中，体壁的胶原纤维随着能量吸收，而逐渐收缩、凝聚、凝胶化，最后成为可溶性明胶［7］。因此，海参体壁的质构和流变学特征也会随之发生变化。本实验通过探究糙海参在不同水煮条件下海参体壁流变学参数的变化情况，为烹饪糙海参提供科学的方法。

1 材料与方法

1.1 材料和试剂配制

新鲜糙海参购自湛江市美珍海参有限公司，将去内脏和钙质口环的海参（平均重量为57.03±13.95 g）用冰沙包埋，置于保温箱中运至实验室，冷藏于4 °C冰箱，立即进行水煮实验。

1.2 取样、水煮

1）将鲜活海参体壁剪成约20×20×20 mm3样品小块。2）将样品分别于不同温度和时间条件下的蒸馏水中水煮，温度设定分别为50、60、70、80、90 °C，时间为10、20、30 min，蒸馏水为20～30 mL，由100 mL的离心管盛装，置于设定好温度的水浴锅中。3）根据水煮时间，水煮结束后，将样品用镊子夹出，尽量沥干水，然后将样品放滤纸上吸干表层水。

1.3 流变学特征分析

流变学特性分析由嘉应学院生命科学学院的TA.XT Plus质构仪（Stable Micro Systems Ltd.，Cardiff，UK）测定得到，采用全质构测试和剪切实验两种测试实验。

1.3.1 全质构测试

全质构测试（Texture Profile Analysis，TPA），又称两次咀嚼测试。参考文献［8-9］方法检测糙海参新鲜体壁和不同水煮条件处理过的样品。测试条件：圆柱形探头P/36R（直径36 mm），连续压缩和解压缩2次，前后两次压缩时间间隔为5 s，压缩触发力为5 g，以75%的形变量为压缩量，探头压缩前、压缩测试和压缩后的速率分别为3.0，5.0和5.0 mm/s。各质构特征参数与TPA曲线的关系分析参考见图1［8］。

图1 典型的TPA测试图谱

硬度（Hardness）：代表感官上臼齿压缩食物的力量大小，曲线上表示样品第一次压缩至75%形变量时的力，即第一次压缩和解压缩过程中的峰值；弹性（Springiness）：表示应力消除后，形变样品恢复形变量与原形态的比值，由于压缩速度保持恒定，即第二次与第一次压缩的时间比，曲线上表示为L2/L1；黏性（Cohesiveness）：指通过样品压缩和解压缩后维持形变程度的能力，即第二次压缩和第一次压缩的面积比，曲线上表现为两次压缩所做正功之比（A2/A1）；回复性（Resilience）：样品下压最低端做的功，与回复值无下压力所做的功，即：A5/A4；咀嚼性（Chewiness）：感官上代表施恒定力下咀嚼固体食物至可吞咽的时间，其为硬度、弹性和凝聚性的乘积。

由于样品厚度不均一，因此测定计算值需除以加权系数（硬度要计算），加权系数为压缩过程中，当力量为最大时的时间点，即L1。

1.3.2 剪切实验

剪切实验是刀具探头下压对样品进行剪切。参考文献［8］的方法检测糙海参新鲜体壁和不同水煮条件处理过的样品。测试条件：切刀探头组合（型号：LA/HDP/BS），采用单次压缩剪切，压缩触发力为5 g，切刀下切距离为25 mm，超过样品厚度，即切断样品，探头压缩前、压缩测试和压缩后的速率分别为3.0，4.0和10.0 mm/s。各质构特征参数与剪切实验曲线的关系分析参考见图2［8］。

图2 典型的剪切实验图谱

1.4 数据分析

实验数据均为3次平行测定，以平均值±标准差方式表示。运用单因素方差分析（ANOVA）对数据进行统计分析，以及LSD test检验比较组间数据均值差异。采用SPSS 24软件包（SPSS Inc，Chicago，IL，USA）进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 全质构测试

不同水煮条件下，糙海参体壁TPA测试的流变学参数变化见表1。

表1 体壁在不同水煮下的TPA实验流变学参数

新鲜糙海参体壁的硬度显著高于水煮体壁（P＜0.05），水煮体壁中，硬度随温度的升高，整体呈下降趋势，其中90℃下的硬度较其他温度的低。而新鲜糙海参体壁的弹性与水煮体壁的差别不大。黏性方面，水煮温度和时间的递增均能使黏性升高。相比水煮处理的体壁样品，新鲜糙海体壁的回复性稍高。体壁的咀嚼性是硬度、弹性和黏性的综合反映。由表1可见，随着温度和时间的递增，体壁咀嚼性亦呈下降趋势，这主要是由其硬度的显著下降造成的。

2.2 剪切实验

不同水煮条件下，糙海参体壁剪切实验的流变学参数变化见表2。新鲜糙海参体壁的硬度高于水煮体壁，水煮体壁中，硬度随温度的升高，整体呈下降趋势，其中新鲜海参的硬度较其他温度的高。而糙海参体壁水煮后，韧性随着加热时间的延长有升高的趋势。粘性方面，水煮温度和时间的递增均能使粘性升高。

表2 体壁在不同水煮下的剪切实验流变学参数

通常，新鲜海参体壁经水煮后，粘性增加，其口感不易为人所接受，而在保证低黏性和适当柔嫩性的较佳口感前提下，海参体壁的硬度和弹性越大，给人的感觉越好［9］。可见，当海参体壁水煮加热至整体收缩，且胶原纤维交联结构还未消失时，具有较佳的口感，且胶原蛋白变性溶失最少。研究发现，由于剌参体壁于50℃加热15 min时，体壁不收缩，体壁剧烈热收缩时的条件是70℃加热15 min，致使硬度增大，弹性减小；而此温度下持续加热超过1 h，相反其硬度减小，弹性增加，但黏性持续增加［10-11］。可见，对于海参新鲜体壁，当加热温度超过其胶原蛋白的收缩度时，才会发生热收缩，且加热时间过长将导致体壁凝胶化和粘性增加而影响口感。因此，根据实验结果可知，糙海参的水煮温度应为70℃以上，或者60℃加热30 min以上，但是加热温度80℃以上加热不超过20 min。