即食小龙虾加工与杀菌工艺研究

陈东清 李 新 汪 兰 熊光权 石 柳 吴文锦 丁安子

1（农业农村部冷冻调理水产品加工重点实验室 厦门361022）

2（湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所 武汉430064）

3（福建安井食品股份有限公司 厦门361022）

淡水小龙虾（Procambarus clarkii），又名克氏原螯虾，是我国重要的淡水水产品资源，广泛分布于长江中下游区域，2019年养殖面积达1 929万亩，总产量达208.96 万吨，经济总产值达4 110 亿元［1］。历经10 多年的快速发展，小龙虾产业发展成水产行业中最具活力、潜力和特色的朝阳产业［2］。目前，小龙虾加工主要集中在冷冻虾尾、虾仁、调味整虾等，产品形式单一，且科技含量不高，另外，劳动力密集、水电能耗高、环保隐患以及贸易壁垒等问题，严重制约了行业的可持续绿色发展［3］。

随着消费者购买力的提高、生活节奏的加快，人们越来越追求饮食方式的便利性和口味上的多样性，水产品加工向方便、即食方向发展［4］。风味鱼、鱼豆腐、即食牡蛎、扇贝、章鱼等即食水产品通过连锁店、网络平台销售，深受广大消费者青睐。近年来，小龙虾加工与新产品研发相对滞后，已不适应小龙虾产业快速发展需求，因此有必要开发新型小龙虾特色食品，改变季节和区域对小龙虾制品的消费限制，从而促进小龙虾产业的发展。目前，市场上小龙虾即食制品主要参照酱卤熟食加工，通过速冻、冷冻、贮藏、流通，解冻复热后虾肉质地松散，食用品质大幅降低［5］。小龙虾即食制品加工采用传统的热风干燥、高温高压杀菌，同样也会存在质地、风味劣变等问题［6］。因此，如何保留小龙虾肌肉质地特性，如何杀菌延长货架期是小龙虾即食制品加工面临的主要技术问题［7］。本文以蒸煮后小龙虾剥壳虾尾为原料，采用腌制、油炸、调味、杀菌工艺开发一种即食小龙虾虾肉制品，具体研究油炸、杀菌工艺参数对虾肉感官、水分、质地特性的影响，并比较辐照与高压蒸汽对即食小龙虾的杀菌效果，为小龙虾熟食加工提供技术支撑与理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料

鲜活小龙虾，单只小龙虾质量20～30 g，购于武汉南湖生鲜市场，小龙虾产自于湖北省潜江市；食盐、辣椒粉、孜然粉、胡椒粉、咖喱粉等购于武汉武商量贩超市。

1.2 试剂

柠檬酸、碳酸钠、磷酸盐、琼脂等为分析纯，购于国药集团化学试剂有限公司。

1.3 仪器设备

DHG-9423A 电热鼓风干燥箱（上海精宏试验设备有限公司）；CR-400色彩色差仪（日本柯尼卡美能达有限公司）；YS-SQ-550 真空包装机（杭州永创机械有限公司）；LD2M-60KCS高压蒸汽灭菌锅（上海申安医疗器械厂）；BWTJ-100 控温油炸锅（杭州艾博机械工程有限公司）；10 MeV、20 kW电子直线加速器（武汉爱邦高能技术有限公司）。

1.4 方法

1.4.1 即食小龙虾制备

鲜活小龙虾参照武汉梁子湖水产品加工有限公司清洗方法，于小龙虾质量3倍的清水中，分别添加质量分数为0.80%的食盐、0.16%的柠檬酸、0.16%的碳酸钠，浸泡吐脏1 h，后清水漂洗1～2次；100 ℃蒸煮5～7 min，冷却至常温；去除虾头，虾尾剥壳去肠线，取虾仁部分；添加质量分数为1.50% 的食盐、2.00%的蔗糖，于4 ℃腌制5 h；油炸时间2.5 min，设定油炸温度分别为140 ℃、150 ℃、160 ℃；油炸温度为150 ℃，设定油炸时间分别为2.0 min、2.5 min、3.0 min；油炸后的小龙虾分别添加质量分数为2.0‰的孜然粉、2.0‰的胡椒粉、4.0‰的辣椒粉、2.0‰的咖喱粉、1.0‰的味精进行调味；调味后的小龙虾定量分装，真空包装；即食小龙虾分别采用高压蒸汽（121 ℃，20 min）和电子束辐照（4 kGy、6 kGy、8 kGy）2种方式进行杀菌，以未杀菌小龙虾作空白对照。

1.4.2 感官评定

根据即食小龙虾加工工艺关键点，选取6名感官评定人员对油炸、杀菌阶段虾肉色泽、口感、形态和风味进行感官评分（表1）。

表1 小龙虾感官评定标准Table 1 Sensory assessment standard of crayfish

1.4.3 参数测定

水分含量测定参照GB 5009.3—2016 食品安全国家标准食品中水分的测定［8］。质构测定采用P/36R探头测定，测定参数：测前速率2.0 mm/s，测试速度0.5 mm/s，测后速率0.5 mm/s，深度（变形率）50%，触发力为5.0 g，分析测定虾肉硬度、胶黏性、弹性、咀嚼性指标。色度测定采用CR-400色差仪测定剥壳虾尾肉L*、a*、b*，色度计在使用前用白板进行校准。菌落总数测定参照GB/T 4789.2—2016 食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定［9］。

1.5 数据处理

每组数据求得平均值与标准偏差，以-x±s 表示，并采用SAS 分析软件检验组间差异显著性与相关性（p＜0.05、p＜0.01、p＜0.001 分别代表差异显著、差异较显著、差异极显著）。

2 结果与分析

2.1 油炸工艺对虾肉品质的影响

表2结果表明，随着油炸温度由140 ℃增加至160 ℃，感官分值差异不显著（p＞0.05），水分含量下降（p＜0.05），虾肉硬度、咀嚼性增加（p＜0.05），弹性差异不显著（p＞0.05）。由表3 相关性分析可以看出，虾肉硬度与水分差异显著（p＜0.05），弹性与感官分值差异较显著（p＜0.01），咀嚼性与水分差异显著（p＜0.05），咀嚼性与硬度差异极显著（p＜0.001）。油炸温度越高，肌肉表面水分损失越快，从而迅速形成坚硬外壳，使肌肉内部水分不易向外迁移［10］。

表4结果表明，随着油炸时间延长，虾肉感官评分差异不显著（p＞0.05），水分含量显著降低（p＜0.05），虾肉硬度、弹性、咀嚼性增加，以油炸2.0 min 虾肉作比较，油炸2.5 min 虾肉硬度、咀嚼性不显著（p＞0.05），弹性差异显著（p＜0.05），油炸3.0 min 虾肉硬度、弹性、咀嚼性差异显著（p＜0.05）。

表5结果说明虾肉弹性与硬度差异极显著（p＜0.001），咀嚼性与硬度、弹性均差异极显著（p＜0.001）。油炸过程是油脂向肌肉内部传递以及水分向外部迁出的过程，肌肉中水分不断降低，从而直接影响肌肉质构特性变化，如硬度、咀嚼性逐渐增加，弹性则降低［11］。添加亲水性糖类物质可以有效降低油炸过程油脂的渗入，油炸前可以添加蔗糖或山梨糖醇以减少油炸后油腻感［12］。

表2 不同油炸温度小龙虾感官分值、水分、质地特性变化Table 2 Changes of sensory score,moisture,and texture characteristics of crayfish at different fried temperatures

表3 不同油炸温度小龙虾感官分值、水分、质地特性相关性分析Table 3 Correlation analysis of sensory score,moisture,and texture characteristics of crayfish at different fried temperatures

表4 不同油炸时间小龙虾感官分值、水分、质地特性变化Table 4 Changes of sensory score,moisture,and texture characteristics of crayfish at different fried time

表5 不同油炸时间小龙虾感官分值、水分、质地特性相关性分析Table 5 Correlation analysis of sensory score,moisture and texture characteristics of crayfish at different fried time

2.2 杀菌方式对虾肉品质的影响

虾肉油炸调味完成后，分别采用辐照杀菌与高压蒸汽杀菌延长产品货架期，比较杀菌方式对虾肉品质的影响，见表6。以未杀菌虾肉作比较，当吸收剂量4 kGy时，辐照杀菌虾肉感官分值差异不显著（p＞0.05），水分下降（p＜0.05），硬度与咀嚼性增加（p＜0.05），弹性不显著（p＞0.05）。吸收剂量6 kGy、8 kGy 时，感官分值降低（p＜0.05），水分差异不显著（p＞0.05），硬度与咀嚼性增大（p＜0.05），弹性差异不显著（p＞0.05）。采用高压蒸汽杀菌虾肉感官分值、硬度、弹性、咀嚼性均降低（p＜0.05），水分差异不显著（p＞0.05）。表7 相关性结果表明，虾肉弹性与感官分值呈较显著相关性（p＜0.01），咀嚼性与弹性相关性极显著（p＜0.001）。辐照是一种冷杀菌保鲜技术，通过高能射线杀灭或减少食品中微生物，对质构特性有一定影响，但总体影响不明显［13］。高温热杀菌对食品的质地特性有较大的破坏作用，如硬度、弹性、内聚性、咀嚼性和回复性等指标均降低，杀菌前适当的脱水干燥有利于减少质地劣变程度［14］。表8为虾肉杀菌后色泽指标，以杀菌虾肉作空白对照。

表6 不同杀菌方式小龙虾感官分值、水分、质地特性变化Table 6 Changes of sensory score,moisture,and texture characteristics of crayfish in different sterilization methods

表7 不同杀菌方式小龙虾感官分值、水分、质地特性相关性分析Table 7 Correlation analysis of sensory score,moisture and texture characteristics of crayfish in different sterilization methods

表8 不同杀菌方式小龙虾色度值Table 8 Chromatic values of crayfish in different sterilization methods

由表8可知，辐照杀菌虾肉亮度值（L*）随吸收剂量增加而上升（p＞0.05），高压蒸汽杀菌虾肉L*降低（p＜0.05），采用辐照杀菌与高压蒸汽杀菌虾肉红度值（a*）、黄度值（b*）均下降（p＜0.05）。辐照食品杀菌作用机制是辐射源直接作用或食品中水辐照产生自由基间接作用微生物，也会对食品中成分具有氧化作用［15］。小龙虾虾肉中的虾青素是一种呈色物质，具有抗氧化性，辐照处理会对虾肉中虾青素产生氧化反应，使虾肉L*增加，a*、b*降低［16］。高压蒸汽是热力作用杀菌，对食品中呈色物质产生强烈破坏作用，另外，加热产生的美拉德反应也会使虾肉L*、a*、b*降低［17-18］。

2.3 杀菌方式对虾肉杀菌效果

表9为不同杀菌方式虾肉菌落总数的变化。未杀菌虾肉含菌量较高，菌落总数达到3.6×104CFU/g，37 °C 贮藏2 d，菌落总数已达到3.2×105CFU/g，超过了熟肉卫生标准规定的菌落总数低于8.0×104CFU/g［19］。虾 肉 经 辐 照 杀 菌，吸 收 剂 量 为4 kGy、6 kGy、8 kGy 的虾肉在37 °C 条件下可以分别储藏2 d、4 d、6 d。采用高压蒸汽杀菌虾肉储藏0～4 d 均未检出，储藏6 d，菌落总数为1.2×104CFU/g。电子束辐照可以显著地降低食品中微生物含量，且吸收剂量越高，杀菌效果越显著［20］。吸收剂量为6 kGy、8 kGy 时，辐照可以有效降低虾肉中腐败微生物，这与杨性民等［21］研究辐照技术在微波烤虾贮藏中的应用结果相一致。根据辐照食品卫生安全性联合专家委员会（JEFCI）结论，用10 kGy 以下剂量辐照处理的任何食品，不会引起毒理学上的危害，因此采用8 kGy辐照调味小龙虾不需要做毒性试验，食用辐照小龙虾亦不会对人体健康产生安全隐患。高压蒸汽杀菌因其杀菌彻底，经济适用性强，是目前应用最为广泛的传统杀菌技术，特别针对货架期长的一类食品，但对食品的热力破坏作用非常明显，不适用于营养健康、高效绿色的食品加工发展趋势。在相同的杀菌效果基础上，优先考虑非热杀菌技术，保留食品原有的品质特性是非常有必要的。

表9 不同杀菌方式小龙虾菌落总数的变化Table 9 Changes of colony counts of crayfish in different sterilization methods

3 结论

本文重点研究了油炸与杀菌工艺对即食小龙虾感官品质与质构特性的影响，研究结果表明：随着油炸温度和时间的增加，虾肉感官分值变化不明显，水分含量降低，虾肉硬度、弹性、咀嚼性均有所增加；采用高压蒸汽杀菌虾肉，感官分值、水分、硬度、弹性、咀嚼性均降低，而采用辐照杀菌虾肉，感官分值、水分降低，硬度、弹性、咀嚼性均增加；虾肉辐照杀菌后L*值增加，a*与b*值降低，高压蒸汽杀菌虾肉L*、a*与b*值均降低；针对即食小龙虾产品，采用高压蒸汽（121℃、20 min）杀菌效果优于辐照（8 kGy）杀菌，辐照8 kGy 的小龙虾37 ℃条件下货架期可以达到6 d。综合试验结果确定了即食小龙虾制备工艺，蒸煮后小龙虾虾尾，油温160 ℃条件下油炸3 min，调味包装后辐照全吸收剂量8 kGy，虾肉品质较好。