CN106962828A - 一种即食鲜海参的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种即食鲜海参的加工工艺,包括以下步骤:(1)将鲜活海参进行破腹,去除内脏后,清洗干净,沥干水分;(2)将沥干水分后的海参在热水中烫漂,烫漂后进行冷却,沥干水分;(3)将冷却后的海参放入调味液中调味煮制,所述调味液是以五倍子和诃子为母液调制而成;(4)将调味煮制后的海参沥干水分,冷却后,装入包装袋,抽真空封口;(5)将包装好的海参进行反压杀菌,杀菌后把包装袋表面的水擦拭干净,冷却;(6)将全部包装好的即食鲜海参放入4℃冰箱中储藏备用。本发明的加工工艺将胶原蛋白和多糖完整的留在海参体内,不用发泡,直接食用,完整的保持了海参形态,解决了海参消化吸收难的问题,而且不添加任何防腐剂。
Description
技术领域
本发明涉及水产食品加工技术领域,具体涉及一种即食鲜海参的加工工艺。
背景技术
海参具有自溶的特性,海参体壁中含有自溶酶,当海参的生长环境被破坏或者遇到温度升高、油污、紫外线诱导或者强氧化剂时会出现“化皮”现象[郑杰,吴海涛,董秀萍,等.基于主要化学成分变化建立的海参自溶评价指标[J].大连工业大学学报,2010(06):391-395.],因此捕后应立即处理不可久置。近些年新兴的即食鲜海参产品可以较好的保留新鲜海参的特性,因此即食鲜海参的加工变得尤为重要[Charunuch C,Limsangouan N,Prasert W,et al.Optimization of extrusion conditions for functional ready-to-eat breakfast cereal[J].Food Science and Technology Research,2011,17(5):415-422.]。即食鲜海参产品的出现不仅丰富了海参产品的种类,而且促进了海参产业的发展[Toral-Grand V,Lovatelli A,Vasconcellos M.Sea cucumbers:A global review offisheries and trade[J].SPC Beche de Mer information bulletin,2008,516:4-6.]。
为了使消费者获得优质的即食鲜海参产品,专家学者目前的研究主要集中在加工技术、杀菌方式、贮藏条件和保鲜处理四方面。加工技术方面,李志超等[李志超.海参质量评定方法与加工工艺对品质的影响研究[J].大连海洋大学,2014.]对比了高压、常压、低压三种蒸煮条件对即食海参形变、营养、质构方面的影响,结果发现高压蒸煮制成海参产品所需加工时间短,获得的海参产品组织结构较为紧密,外观、形态和色泽方面较佳,但是高压蒸煮即食海参产品的质量收缩率和体积收缩率较大,获得的海参产品口感软,并且短时的高压蒸煮很难达到商业无菌状态,不利于即食海参产品的运输和贮藏。唐家林等[唐家林,吴成业,刘淑集,等.即食海参加工工艺的研究[J].福建水产,2012,34(1):31-35.]研究发现间断式加热焖制获得的即食海参不但肉质富有弹性、色泽较好、风味独特,而且最大程度地减少了营养成分损失,但是间断式焖制即食海参最终感官评分较低,加工所需时间长达12h,不适于在工厂大规模生产。姚红红等[姚红红.烹饪方式对海参品质特性影响的研究[D].烟台:烟台大学,2013.]研究了普通烹饪和低温重汤烹饪对即食海参产品的影响,结果发现低温重汤烹饪法可以获得硬度适中,口感脆滑且有一定的弹性和咀嚼性的即食海参产品,但是低温重汤烹饪仅仅适用于家庭式加工,因选用的设备比较特殊,难以进行大规模的工业化生产。张硕等[张硕,马满园,代晓琳,等.响应面法设计即食鲜海参加工工艺[J].广东农业科学,2012(12):106-121.]研究了煮制烫漂法加工即食鲜海参,通过腌制、烫漂、调味、热水喷淋杀菌获得的即食海参的感官评分较佳,所用设备简单、适宜商业性大规模生产,但是此方法未对产品的营养价值和贮藏期品质等进行研究。
随着海参产业多元化的发展,即食海参产品杀菌方式的研究也越来越成熟。李银塔等[李银塔,李钰金,陈英乡,等.即食鲜海参生产工艺研究[J].肉类研究,2010,136(06):78-81.]在加工过程中烫漂海参进行减菌化处理,腌制调味后用铝盒进行包装,采用热水喷淋式和高温反压杀菌相结合的方法彻底杀菌,此方法高温高压处理时间长、杀菌方式繁琐。袁文鹏等[袁文鹏,刘昌衡,孟秀梅,等.不同杀菌方式对即食海参品质影响的分析[J].中国食品工业,2008(12):54-55.]研究阶段式升温杀菌技术,采用阶段式升温杀菌技术海参体壁内外温差较小,海参处于高温时间短、温度域窄,可以较好的避免长时间高温、高压对海参带来的热损伤。
针对传统即食鲜海参产品加工对设备要求高,加工时间长,海参的胶原蛋白和多糖等营养物质流失严重、胶原纤维结构破坏严重等问题。本发明以海参为研究对象,探究了不同煮制温度、不同煮制时间、不同分段加工工艺、不同调味液浓度、不同杀菌温度以及不同杀菌时间对对即食鲜海参的品质和感官的影响;在单因素的基础上,采用Box-Behnken响应面试验设计法,以胶原蛋白和多糖含量及模糊数学感官评分为响应值,对即食鲜海参加工关键技术进行优化,从而得到了即食鲜海参的最佳工艺条件。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提出一种即食鲜海参的加工工艺,对煮制温度、煮制时间、杀菌温度以及杀菌时间这些影响即食鲜海参产品品质的因素进行优化,从而提高了即食鲜海参产品的品质和感官评价。
基于上述目的,本发明提供的一种即食鲜海参的加工工艺,包括以下步骤:
(1)海参预处理
将鲜活海参进行破腹,去除内脏后,清洗干净,沥干水分;
(2)烫漂定型
将沥干水分后的海参在热水中烫漂,烫漂后进行冷却,沥干水分;
(3)调味煮制
将冷却后的海参放入调味液中调味煮制,所述调味液是以五倍子和诃子为母液调制而成;
(4)真空包装
将调味煮制后的海参沥干水分,冷却后,装入包装袋,抽真空封口;
(5)反压杀菌
将包装好的海参进行反压杀菌,杀菌后把包装袋表面的水擦拭干净,冷却;
(6)入库冷藏
将全部包装好的即食鲜海参放入4℃冰箱中储藏备用。
在本发明中,优选的,采用响应面法优化即食鲜海参的加工工艺,在响应面法优化过程中,以煮制时间、煮制温度、杀菌时间以及杀菌温度四因素为自变量,即食鲜海参的感官评分、胶原蛋白和多糖含量为响应值,并根据Box-Behnken中心组合试验设计原理进行优化。
本发明利用响应面分析方法分析整合各单因素(煮制时间、煮制温度、杀菌时间、杀菌温度)测定结果,从而得到即食鲜海参的最佳加工工艺,以期得到高品质的即食鲜海参。
在本发明中,优选的,步骤(3)中煮制时间为5~25min,煮制温度为60~100℃。
在本发明中,优选的,步骤(5)中杀菌时间为5~20min,杀菌温度为95~120℃。
在本发明中,优选的,即食鲜海参的最佳工艺条件为:煮制时间为17min,煮制温度为83℃,杀菌时间为10min,杀菌温度为103℃。在此工艺条件下,所得海参胶原蛋白含量为(5.263±0.020)%、多糖含量(1.021±0.068)%、感官评分97.27±0.85,即食鲜海参的品质较好,其成品的外观、色泽、风味、口感也较好。该加工工艺将海参重要活性营养物质-胶原蛋白和粘多糖完整地保留于海参体内,营养物质不流失,并保持了海参原有形态。
在本发明中,优选的,所述鲜活海参为无汁型海参。
本发明研究了不同分段加工工艺(煮制、调味、杀菌)对对即食鲜海参形变的影响,研究结果表明,三种分段工艺加工所得海参在外形上不存在差异,分段工艺不影响海参的形变。但是不同的分段工艺所得海参包装袋中汤汁的体积存在显著性(P<0.05)差异,因此将即食海参分为无汁型、少汁型和多汁型海参。本发明还研究了不同分段加工工艺(煮制、调味、杀菌)对对即食鲜海参质构的影响,研究结果表明,分段工艺对海参的咀嚼性有显著性(P<0.05)影响,不同分段工艺对海参内聚性的影响不显著。最后,本发明还研究了不同分段加工工艺对即食鲜海参贮藏期品质的影响,不同分段工艺对海参贮藏期品质变化影响显著,无汁型海参产品的胶原蛋白和多糖含量均高于少汁和多汁型海参,并且在贮藏过程中无汁型海参胶原蛋白损失率远远低于少汁型海参和多汁型海参,综合分析不同分段加工工艺所得即食鲜海参形变、质构和贮藏期品质变化可知,无汁型海参在质构和贮藏期品质方面显著优于少汁和多汁型海参,而三种类型海参产品的形变不存在显著性差异,因此说明无汁型海参的加工工艺是较优。
在本发明中,优选的,步骤(1)中去除内脏为:鲜活海参自腹部近肛门向前割至身体的1/4~1/3,清除内脏并用蒸馏水清洗干净。
在本发明中,优选的,步骤(2)中烫漂为将沥干水分后的海参在85~95℃的热水中烫漂2min,目的是灭酶和脱水。
在本发明中,优选的,步骤(3)中调味液浓度为80%~120%;所述冷却后的海参与所述调味液的质量比为1:3;浓度为100%的调味液的配方为:每1000重量份五倍子和诃子母液中含35重量份白砂糖、5重量份味精、23重量份酱油、20重量份食盐、3重量份姜粉、3重量份五香粉、4重量份八角、5重量份白醋、6.4重量份料酒、5重量份鸡精。
浓度为120%的调味液的配方为:每1000重量份五倍子和诃子母液中各种作料的比重为浓度为100%调味液中作料的1.2倍;浓度为80%的调味液的配方为:每1000重量份五倍子和诃子母液中各种作料的比重为浓度为100%调味液中作料的0.8倍。
在本发明中,进一步优选的,步骤(3)中调味液浓度为120%。
在本发明中,优选的,所述五倍子和诃子母液采用以下方法制备得到:准确称量10重量份粉碎的五倍子和10重量份粉碎的诃子,加入到1000重量份蒸馏水中,微沸煮制1h,过滤得滤液,即为五倍子和诃子母液。
本发明研究了植物浸提液对即食鲜海参品质的影响。结果表明与空白组相比,试验组海参贮藏期的感官评分高于空白组海参,水分含量、Aw、菌落总数、游离性氨基酸和生物胺含量显著低于空白组试验,试验组即食鲜海参的稳定性增强贮藏期品质较优。因此,五倍子和诃子浸提液有效地改善了胶原蛋白的存在形式、提高了海参的稳定性,延长了产品的货架期。
在本发明中,调味液中含有天然植物香料的浸出物,而这些浸出物具有交联作用,可以使海参的组织结构更加致密,因此采用本发明的调味液调味得到的海参的咀嚼性更高。
本发明综合分析调料浓度对即食鲜海参感官评分、胶原蛋白含量和多糖含量的影响可以发现,调料浓度120%时,得到的综合结果最好。因此选择调料浓度120%作为即食鲜海参加工最终的调料浓度。
响应面法是一种在科学领域被广泛应用的数学统计方法,通过对实验数据的数学规划分析,拟合出数据的普遍规律,得到最优数值结果。本技术基于实验探索和响应面法优化进行模型构建。根据模型方程能在最优化加工工艺条件下提高即食鲜海参的品质。建立的响应面法模型步骤简单,容易实现,根据精确数学模型的条件优化有利于提高产品品质。
使用本发明模型的各项参数,进行即食鲜海参的加工,即食鲜海参的品质较好,其成品的外观、色泽、风味、口感也较好。在保证海参营养成分的前提下,海参的口感更适合直接食用。
本发明根据Box-Behnken中心组合试验设计原理,以煮制时间,煮制温度,杀菌时间,杀菌温度四因素为自变量,只用三个水平,与正交法相比,用少量的试验组就可以得出结果,并且所得到的最佳工艺条件不是设定的值而是在设定条件的范围之内。
与现有技术相比,本发明的加工工艺具有以下有益效果:
(1)本发明加工工艺步骤简单,容易实现,根据精确数学模型基于响应面法的条件优化有利于提高产品品质、降低运行成本,具有较好的经济效益和社会效益;实验优化与软件优化同时进行,大大提高了优化过程的可信度和准确度。特别是使用本发明的各项参数可以使海参胶原蛋白含量为(5.263±0.020)%、多糖含量(1.021±0.068)%、感官评分97.27±0.85,本发明的加工工艺能最大限度地保留海参的质地、风味和营养特性,且易于实施,有利于推广应用。
(2)本发明的一种即食鲜海参生产工艺,通过断开海参复杂的分子链,并将海参重要活性营养物质——胶原蛋白和多糖完整的留在海参体内,可有效地抑制海参中胶原纤维的聚集收缩,能够较好的维持其原有结构,从而抑制了营养物质的流失。该工艺完整的保持了海参形态,解决了海参消化吸收难的问题,而且不添加任何防腐剂。本发明的即食鲜海参不用发泡,直接食用,胶原蛋白和多糖不流失,还能被人体充分吸收利用。
附图说明
附图是结合具体的工艺实施方式,详细的说明了工艺走向。
图1为不同分段加工工艺对海参形变的影响图;
图2为不同分段加工工艺对海参体积收质构的影响图;
图3为不同分段加工工艺对海参贮藏期品质的影响图;
图4为不同调味工艺对即食鲜海参形变的影响图;
图5为不同调味工艺对即食鲜海参质构的影响图;
图6为不同调味工艺对即食鲜海参贮藏期品质的影响图;
图7为煮制时间对即食鲜海参感官评分、胶原蛋白和多糖含量的影响图;
图8为煮制温度对即食鲜海参感官评分、胶原蛋白和多糖含量的影响图;
图9为调料浓度对即食鲜海参感官评分、胶原蛋白和多糖含量的影响图;
图10为杀菌时间对即食鲜海参感官评分、胶原蛋白和多糖含量的影响图;
图11为杀菌温度对即食鲜海参感官评分、胶原蛋白和多糖含量的影响图;
图12为各因素交互作用对胶原蛋白含量影响的响应面图;
图13为各因素交互作用对多糖含量影响的响应面图;
图14为各因素交互作用对感官评价影响的响应面图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。
实施例1
1.试验方法
1.1加工工艺
即食鲜海参加工工艺流程为:海参预处理→烫漂定型→调味煮制→真空包装→反压杀菌→入库冷藏。具体步骤如下:
(1)海参预处理
鲜活海参:重量(100±20)g,体长(10±2)cm。所有新鲜海参通过冷链运输至实验室后立即进行处理;将鲜活海参自腹部近肛门向前割至身体的1/4~1/3,清除内脏并用蒸馏水清洗干净,沥干水分;
(2)烫漂定型
将沥干水分后的海参在85~95℃的热水中烫漂2min,烫漂后进行冷却,沥干水分;
(3)调味煮制
将冷却后的海参放入调味液中调味煮制,冷却后的海参与调味液的质量比为1:3;调味液是以五倍子和诃子为母液调制而成,五倍子和诃子母液的制备:准确称量粉碎的五倍子10.0g和粉碎的诃子10.0g,加入到1000mL蒸馏水中,微沸煮制1h,布氏漏斗过滤得滤液,即为五倍子和诃子母液;
浓度为100%的调味液的配方为:每1kg五倍子和诃子母液中含白砂糖35g、味精5g、酱油20mL、食盐20g、姜粉3g、五香粉3g、八角4g、白醋5mL、料酒8mL、鸡精5g;
浓度为120%的调味液的配方为:每1kg五倍子和诃子母液中各种作料的比重为浓度为100%调味液中作料的1.2倍;
浓度为80%的调味液的配方为:每1kg五倍子和诃子母液中各种作料的比重为浓度为100%调味液中作料的0.8倍;
其中,酱油的密度为1.15g/ml,白醋的密度为1.0g/ml,料酒的密度为0.8g/ml;
(4)真空包装
将调味煮制后的海参沥干水分,冷却后,装入包装袋,抽真空封口;
(5)反压杀菌
将包装好的海参进行反压杀菌,杀菌后把包装袋表面的水擦拭干净,冷却;
(6)入库冷藏
将全部包装好的即食鲜海参放入4℃冰箱中储藏备用。
1.2计算方法
1.2.1即食鲜海参中胶原蛋白和多糖的测定方法
1.2.1.1L-羟脯氨酸和D-岩藻糖标准曲线的绘制
①L-羟脯氨酸标准曲线的绘制
胶原蛋白的测定原理:羟脯氨酸首先用氯胺T氧化生成吡咯环的物质,然后用高氯酸去除多余的氯胺T,加入对二甲基氨基苯甲醛溶液作为显色剂,生成红色化合物,用紫外—可见光分光光度计在560nm下测吸光度,根据标准曲线从而得到羟脯氨酸的含量,进而得到胶原蛋白的含量。
配制系列质量浓度梯度的L-羟脯氨酸标准品,以蒸馏水为空白,分别吸取L-羟脯氨酸标准液1mL,加入lmL柠檬酸缓冲液和1mL氯胺T溶液在室温(25℃)氧化20min后,加入高氯酸1mL放置10min,加入对二甲基氨基苯甲醛1mL,65℃水浴显色20min,冷却后测A560nm。以横坐标(μg/mL)为质量浓度,纵坐标为吸光度,绘制标准曲线。
②D-岩藻糖标准曲线的绘制
配制系列质量浓度梯度的D-岩藻糖标准品,以蒸馏水为空白,分别吸取D-岩藻糖标准液1mL,加入1mL 0.4mmol/L次甲基蓝溶液,8mL 25mmol/L PBS溶液(pH=5),摇匀,用紫外—可见光分光光度计在490nm下测吸光度。以横坐标(μg/mL)为质量浓度,纵坐标为吸光度,绘制标准曲线。
根据系列质量浓度梯度的L-羟脯氨酸标准品和D-岩藻糖标准品分别在560nm和490nm波长处测得的吸光度,横坐标(μg/mL)为质量浓度,纵坐标为吸光度,绘制标准曲线,得回归方程见表1。
表1 L-羟脯氨酸和D-岩藻糖回归方程
Table 1 Regression equation of the L-Hydroxyproline and D-Fucose
1.2.1.2即食鲜海参中胶原蛋白和多糖的提取及含量测定
①胶原蛋白含量的测定:胶原蛋白在浓酸或浓碱条件下,经过高温长时间分解,彻底变成游离氨基酸。取即食鲜海参约2.0g于安培瓶中,加入2mL6mol/L盐酸溶液,用酒精喷灯封口后,置于130℃下水解4h,转移至试管中,滴入一滴甲基红试剂,用2mol/L氢氧化钠调pH至中性后,定容至100mL。取上述水解液1mL按照以上标准曲线制作方法进行测定,在560nm处测吸光度。由L-羟脯氨酸标准曲线换算出样品L-羟脯氨酸的浓度。
海参胶原蛋白含8.1%(质量比)的L-羟脯氨酸,本实施例测得海参L-羟脯氨酸含量,经换算可得胶原蛋白含量。
②多糖的提取:取适量即食鲜海参,以0.5M氢氧化钾溶液浸泡12h后,搅拌2h至溶解。用冰乙酸调至中性。2000rpm离心10min,取上清液加入两倍体积95%乙醇,2000rpm离心10min,取沉淀,加入适量水溶解,利用过氧化氢脱色,最后加入两倍体积95%乙醇,2000rpm离心10min,所得沉淀即为海参多糖粗品。取1mL 0.02%的多糖溶液,加入1mL 0.4mmol/L次甲基蓝溶液,8mL25mmol/LPBS溶液(pH=5),摇匀,490nm比色。根据以D-岩藻糖作的标准曲线来确定多糖含量。
1.2.1.3即食鲜海参的感官评价
感官评价采用模糊数学评价法,将样品置于被随机编码的盘子中,由10名具有丰富感官评定经验的专业人士进行评定,对即食鲜海参的色泽、风味、肉质弹性进行评价。模糊数学评定法改变了传统的平均分数制,此方法首先选出产品的评定论域U=(U1、U2、U3)=(色泽、风味、肉质弹性)、评语论域V=(V1、V2、V3、V4)=(很好、好、一般、差)、权重向量X=(X1、X2、X3)=(0.45、0.2、0.35)、设定感官特殊性:100分为好、80分为较好、60分为一般、40分为差。通过对感官评定结果进行处理,得到几组相关的模糊评判矩阵,再根据模糊综合评判辅助数学模型原理,计算出综合成绩,最终得到产品的综合评定结果,并可以对产品进行等级划分。感官评定指标见表2,感官评定时很好标记为A、好标记为B、一般标记为C、差标记为D,对感官评定结果进行统计,得到模糊评判矩阵。
表2感官评价表
Table 2 sensory evaluation table
本实施例中模糊数学感官评价分为三步:
(1)统计评定论域的感官评价结果并建立评定关系矩阵Ri=(ri1 ri2 ri3 ri4)和模糊评判矩阵例如:表2中显示感官评定专家对即食海参色泽、风味和肉质弹性的评价统计结果,由表2可知R色泽=(0.6 0.3 0.1 0.0),
式中:i表示色泽、风味、肉质弹性
(2)评定结果向量Bk=(Bk1Bk2Bk3Bk4)=X×R=(X1X2X3)R,即
(3)综合评分Sj=P×Bk T=(P1P2P3P4)(Bk1Bk2Bk3Bk4)T,即Sj=(100 80 60 40)(0.6150.265 0.120 0.000)T=89.9
其中海参色泽、风味和肉质弹性的权重是选取强制评分法、环比评分法和统计学评分法三种方法评分结果的平均数作为最终的权重。
2.结果与讨论
2.1不同分段加工工艺的即食鲜海参形变、质构和贮藏期品质测定结果
2.1.1不同分段加工工艺对即食鲜海参形变的影响
不同分段工艺加工处理海参得到的即食鲜海参的失重率、长度收缩率和体积收缩率如图1所示,由图1并结合SPSS多种检验分析可知不同分段工艺处理得到的即食海参的失重率、长度收缩率和体积收缩率之间不存在显著性差异,说明三种分段工艺加工所得海参在外形上不存在差异,分段工艺不影响海参的形变。但是不同的分段工艺所得海参包装袋中汤汁的体积存在显著性(P<0.05)差异,因此将即食海参分为无汁型、少汁型和多汁型海参。
2.1.2不同分段加工工艺对即食鲜海参质构的影响
不同分段工艺加工处理海参得到的即食鲜海参的质构如图2所示,由图2可知分段工艺对海参的咀嚼性有显著性(P<0.05)影响,其中杀菌时间越长海参的咀嚼性越差,分析可能因为长时间高温高压处理使海参的胶原蛋白的结构破坏剧烈,胶原纤维小片化严重,海参的组织软化所致;通过SPSS多重检验分析可以发现随杀菌时间延长海参的硬度、胶粘性降低,但是三者之间并不存在显著性差异;不同分段工艺对海参内聚性的影响不显著。
2.1.3不同分段加工工艺对即食鲜海参贮藏期品质的影响
不同分段工艺加工处理海参得到的即食鲜海参贮藏期品质变化如图3所示,由图3可知不同分段工艺对海参贮藏期品质变化影响显著,无汁型海参产品的胶原蛋白和多糖含量均高于少汁和多汁型海参,并且在贮藏过程中无汁型海参胶原蛋白损失率远远低于少汁型海参和多汁型海参,分析可能是长时间高温高压处理使海参胶原蛋白结构崩解、明胶化,在贮藏期明胶化蛋白更易发生裂变所致,此结果与图2中不同类型海参咀嚼性不同相符。综合分析不同分段加工工艺所得即食鲜海参形变、质构和贮藏期品质变化可知,无汁型海参在质构和贮藏期品质方面显著优于少汁和多汁型海参,而三种类型海参产品的形变不存在显著性差异,因此说明无汁型海参的加工工艺是较优。
2.2不同调味工艺的即食鲜海参形变、质构和贮藏期品质测定结果
2.2.1不同调味工艺对即食鲜海参形变的影响
调味型海参和未调味型海参的形变情况如图4所示,由图4可知海参调味与否对即食鲜海参的形变影响不存在显著性差异。
2.2.2不同调味工艺对即食鲜海参质构的影响
调味型海参和未调味型海参的质构变化情况如图5所示,由图5并结合多重比较分析可知调味与否对海参的硬度、弹性、胶粘性和内聚性无显著性影响,对即食鲜海参的咀嚼性有显著性(P<0.05)影响,分析可能是调味型海参的母液中含有天然植物香料的浸出物,而这些浸出物具有交联作用,可以使海参的组织结构更加致密,因此调味型海参的咀嚼性比未调味型海参咀嚼性高。
2.2.3不同调味工艺对即食鲜海参贮藏期品质的影响
调味型海参和未调味型海参贮藏期品质变化如图6所示,由图6可知调味型海参贮藏期胶原蛋白和多糖的含量一直高于未调味型海参,分析可能是调味型海参的体壁中含盐量高于未调味型海参,因此贮藏期可以抑制微生物的生长,减少了营养物质的流失。综合图4~6可知,调味型海参的咀嚼性和贮藏期品质优于未调味型海参,而其他指标之间不存在显著性差异,因此认为调味型即食鲜海参优于未调味型即食鲜海参。
2.3即食鲜海参的加工方法单因素试验设计
本发明设定6个影响因素:不同分段加工工艺,不同煮制时间,不同煮制温度,不同调料浓度,不同杀菌时间,不同杀菌温度。针对各因素设定单因素实验,试验重复三次,根据测定结果,考量即食鲜海参的加工方法的影响因素的显著性和适宜条件。
2.3.1不同煮制时间对即食鲜海参感官评分、胶原蛋白和多糖含量的影响
煮制时间对即食鲜海参感官评分、胶原蛋白和多糖的含量影响如图7所示。由图4可知,当煮制温度80℃、调料浓度100%、杀菌时间5min、杀菌温度121℃时,随着煮制时间增加,即食鲜海参的胶原蛋白和多糖含量先升高后降低,并且在煮制时间为15min时含量达到最高水平,这是因为煮制初期海参聚集收缩、水分流失使得即食鲜海参胶原蛋白和多糖含量升高,随着煮制时间延长即食鲜海参中胶原蛋白结构逐渐被破坏,海参凝胶化严重、纤维小片化剧烈,因此海参的胶原蛋白逐渐流失。海参中多糖在高温下被破坏,部分多糖随胶原蛋白的破坏而流失,由于水分流失引起胶原蛋白和多糖含量升高的作用变得微乎其微,由图7可知,煮制时间超过15min时,胶原蛋白和多糖含量发生急剧下降,经SPSS多重检验比较分析可知煮制时间为10min和15min时,海参的胶原蛋白和多糖含量差异不显著;而随煮制时间增加,即食鲜海参的感官评分平稳持续升高,分析可能是随煮制时间延长母液中的调味料逐渐渗入到海参组织内部,海参的滋味变的越来越好。
综合分析煮制时间对即食鲜海参感官评分、胶原蛋白含量、多糖含量的影响结果,在最大程度保留即食鲜海参营养价值的同时选择海参感官评分最高的点,因此认为煮制时间为15min时较佳。
2.3.2不同煮制温度对即食鲜海参感官评分、胶原蛋白和多糖含量的影响
煮制温度对即食鲜海参感官评分、胶原蛋白和多糖含量影响如图8所示。由图8可知,在煮制时间20min、调料浓度100%、杀菌时间5min、杀菌温度121℃时,随着煮制温度增加,即食鲜海参的胶原蛋白、多糖含量和感官评分先升高后降低。胶原蛋白在70℃时达到最高,主要原因是70℃是各肽链开始叠加的热收缩温度,海参的聚集收缩变化比较微弱,温度越高海参的热聚集收缩变化越剧烈;当煮制温度到达80℃时,即食鲜海参的多糖含量达到最高点,且随温度升高含量变化较小,分析随温度升高多糖含量上升是因水分渗出所致,80℃后海参多糖含量的下降主要由高温煮制使海参组织结构破坏营养流失引起;感官评分在煮制温度为90℃时达到最高,分析可能是海参煮制温度过低,海参的风味和口感受到影响,但是温度太高会引起海参皮层裂化,海参表皮出现水泡甚至爆裂导致海参的感官评分下降。
综合考虑煮制温度对即食鲜海参感官评分、胶原蛋白含量和多糖含量的影响,认为80℃是较为适宜的煮制温度,此时海参的多糖含量最高,感官评分和胶原蛋白含量相对较高。
2.3.3不同调料浓度对即食鲜海参感官评分、胶原蛋白和多糖含量的影响
调料浓度对即食鲜海参感官评分、胶原蛋白和多糖的含量影响如图9所示。由图9可知,在煮制时间20min、煮制温度80℃、杀菌时间5min、杀菌温度121℃时,随着调料浓度增高海参的感官评分逐渐升高,因为随着调料浓度变大,海参原有的不良风味可以更好地被掩盖,海参的色泽变得更黑亮、风味变得更浓郁;随调料浓度升高,海参胶原蛋白的含量先升高后降低,在调料浓度为110%时胶原蛋白含量达到最高,但经SPSS多重检验分析调料浓度为110%和120%时,即食鲜海参胶原蛋白含量差异不显著;随着调料浓度增高海参多糖含量逐渐升高,主要原因是调料浓度升高使海参体细胞内外渗透压增大,促进海参内水分渗出从而使海参的多糖含量升高。
综合分析调料浓度对即食鲜海参感官评分、胶原蛋白含量和多糖含量的影响可以发现,调料浓度120%时,得到的综合结果最好。此外,有资料显示调料浓度与煮制时间、煮制温度、杀菌时间和杀菌温度之间不存在显著性交互作用,因此选择调料浓度120%作为即食鲜海参加工最终的调料浓度。
2.3.4不同杀菌时间对即食鲜海参感官评分、胶原蛋白和多糖含量的影响
杀菌时间对即食鲜海参感官评分、胶原蛋白和多糖的含量影响如图10所示。由图10可知,在煮制时间20min、煮制温度80℃、调料浓度100%、杀菌温度121℃时,随杀菌时间增长,即食鲜海参的感官评价先升后降,在杀菌时间为10min时,感官评分达到最高值,原因由于杀菌时处于高温高压环境,随杀菌时间延长主要影响海参质构的变化,杀菌初期海参的弹性和硬度均较大,随杀菌时间延长海参的口感逐渐达到消费者最喜爱的水平,感官评分达到最高,但是杀菌时间太长海参会变得软糯失去海参原有的弹性、口感变差,感官评分随着下降;随杀菌时间延长,即食鲜海参的胶原蛋白和多糖含量逐渐下降,其中胶原蛋白含量下降较为明显,与李八方等研究发现随加热时间延长肌肉纤维逐渐变粗,肌肉纤维相互凝结聚集并逐渐分裂、崩解,并且温度越高变化越剧烈相符,而多糖含量下降较为缓慢,分析可能因为海参多糖受杀菌温度影响相对较小。
综合分析杀菌时间对即食鲜海参感官评价、胶原蛋白和多糖含量的影响结果,从海参的口感滋味和彻底杀灭微生物方面重点考虑,选择杀菌时间10min作为杀菌中心温度进行响应面试验。
2.3.5不同杀菌温度对即食鲜海参感官评分、胶原蛋白和多糖含量的影响
杀菌温度对即食鲜海参感官评分、胶原蛋白和多糖的含量影响如图11所示。由图11可知,在煮制时间为20min、煮制温度80℃、调料浓度100%、杀菌时间5min时,随杀菌温度升高,即食鲜海参的感官评分逐渐上升且曲线随时间延长逐渐变得平缓,原因可能是随杀菌温度升高反压灭菌锅中压力也相应升高,短时高压焖制使海参变得硬度适中而弹性和咀嚼性增大,增强了即食鲜海参的适口性;随杀菌温度的升高,即食鲜海参的胶原蛋白先保持不变后急剧下降,原因是随杀菌温度升高即食鲜海参的胶原蛋白结构逐渐被破坏断裂成小肽链,此外杀菌温度升高到100℃海参的聚集收缩、凝胶化变得更为迅速,海参胶原蛋白含量下降迅速;随杀菌温度延长,即食鲜海参多糖含量的变化与胶原蛋白含量变化类似,原因是随杀菌温度上升,海参所处环境中的压力也会相应升高,在温度和压力同时升高的情况下,海参多糖结构逐渐被破坏成二糖和单糖,小分子糖在高温高压环境中可能会进一步被破坏,海参中还有一部分糖是以糖蛋白的形式存在于海参中,因此随海参中胶原蛋白的流失多糖也会相应的流失一部分。
分析杀菌温度对即食鲜海参感官评分、胶原蛋白含量和多糖含量的影响可知:以即食鲜海参的营养价值为主杀菌温度越低越好,以即食鲜海参的感官评价为主杀菌温度越高越好;因经SPSS多重检验分析杀菌温度为95℃和105℃时,即食鲜海参胶原蛋白和多糖含量不存在显著性差异而感官评分显著(P<0.05)提高,且本文选择的最适杀菌时间为10min较多的考虑了海参的感官品质,因此本研究以即食鲜海参的营养价值为主选择杀菌温度为105℃作为中心温度进行响应面试验。
2.4即食鲜海参加工工艺优化试验结果
2.4.1即食鲜海参工艺优化的响应面试验设计及结果分析
根据单因素试验结果,选取影响显著的试验因子及其较优水平进行响应面优化试验。采用Box-Behnken原理设计以煮制时间、煮制温度、杀菌时间和杀菌温度为自变量的四因素三水平共29个试验点的实验,以海参感官评分、胶原蛋白和多糖含量为响应值,试验的设计方案和结果如表3所示。
对回归模型进行方差分析,结果如表4所示,3组模型因子均为P<0.0001,表明该回归模型因子有极显著差异(P<0.01);且失拟项P=0.0832(胶原蛋白)、P=0.08718(多糖)和P=0.1282(感官评价),差异不显著,表明该模型稳定,残差由随机误差引起,这3个模型能够很好的预测不同加工条件对即食鲜海参胶原蛋白含量、多糖含量和感官评分的影响。
表3响应面试验设计与结果
Table 3 Experimental designs and results for response surface design
表4响应面试验方差分析
Table 4 Analysis of variance for response surface regression model
2.4.2响应面模型方程的建立与显著性检验
对试验数据进行多项拟合回归,得到感官评分、胶原蛋白和多糖含量和与各因子间的二次多项式回归模型,并以即食鲜海参的感官评分、胶原蛋白和多糖含量为因变量,煮制时间(X1)、煮制温度(X2)、杀菌时间(X3)、杀菌温度(X4)为自变量,建立的二次回归模型,方程及回归分析如表5所示。
回归方程的决定系数(R2)、矫正拟合度(RAdj 2)和变异系数(CV)如表5所示,该胶原蛋白含量、多糖含量和感官评分模型分别能解释96.83%、97.36%和94.70%响应值变化,表明试验数据可靠性较高,试验误差小,该模型的拟合度较好,试验的稳定性高,为优化高品质即食鲜海参产品提供了良好的数学模型。
表5二阶多项式方程和响应变量的决定系数
Table 5 Second order polynomial equations and coefficients ofdeterminations of response variables
2.4.3响应面试验结果分析
根据回归分析结果利用Design-Expert8.1.0软件对表3中的数据进行二次多元回归拟合,得到即食鲜海参胶原蛋白、多糖和感官评价的三维响应面如图12~14所示,从各因素之间两两相互作用的响应面图像观察可知各试验因素的交互作用显著。二次多项式回归模型和响应面分析结果表明:该组回归模型存在稳定点(即3个响应值综合最高点)为煮制时间17min、煮制温度83℃、杀菌时间10min、杀菌温度103℃。
2.4.4验证试验
在煮制时间17min、煮制温度83℃、调料浓度120%、杀菌时间10min、杀菌温度103℃条件下,进行3组重复试验,按照1.2中的计算方法测得如下数据:所得海参胶原蛋白含量为(5.263±0.020)%、多糖含量(1.021±0.068)%、感官评分97.27±0.85,而理论预测值分别为5.270%、1.0163%和97.00,其与预测值一致。说明该回归模型可以较真实的反应各因素对响应值的影响,用该模型可以可靠地预测即食鲜海参产品的品质。
对比例1
本对比例采用专利文献(申请号:201010556381.3,发明名称:即食海参生产工艺)中的方法对海参进行加工,具体步骤为:
1、原料验收
选择质优价廉的供应商,要求供应商提供生产资质证明及合格的检验报告,以每次进货同一品种、同一厂家的鲜海参为一个批次,对海参规格、质量、包装和运输设备进行检验,检查海参原料是否达标,选择符合要求的鲜活海参作为生产原料。
2、清洗去脏
将上述鲜活海参进行破腹,具体操作为在部靠近肛门的一侧,用剪刀开一个长度约为海参体长三分之一长的小口,通过小口将海参内脏如海参肠和海参花取出并分别存放,同时将海参体内泥沙清除,再将海参用清洗进行冲洗,得到无内脏、无泥沙和其他杂质的海参备用。
废弃物处理
取出的泥沙及其他杂质等废弃物做好相应处理,以免产生污染。
3、蒸煮定型
锅内加水,加水量要大于锅体总容量的三分之二,大火烧开后加入清洗好的海参,锅内水没过海参即可,如有剩余海参,可等下一锅蒸煮,在蒸煮过程中要不断对海参进行搅拌,以免海参粘锅造成破损,并且要随时将海参捞出检查是否有破损等现象,开锅后继续蒸煮10-20分钟,捞出入凉水冷却后,控水。
4、再次清洗
将冷却好的海参,沿海参腹部由底部将海参完全剪开,并且剪掉海参头部沙嘴,用流动的清水反复清洗海参,直到海参体内无泥沙为止,以保证产成品的口感和卫生质量。
废弃物处理
将上述清洗步骤中取出的泥沙及剪下的沙嘴全部按要求做废弃物处理。
5、调理入味
根据清洗好的海参重量,在锅内依次加入清水和调味料,100kg海参配要求量的水,水开之后,将海参倒入锅内,反复搅拌几遍保证均匀入味,加盖蒸煮,在水开后继续蒸煮5-8分钟关火,然后将入味好的海参捞出、控水、冷却。
上述步骤中,调味料的添加为,对应100kg海参,配葱0.2kg,姜0.2kg,大蒜0.2kg,花椒0.1kg,枸杞0.1kg,香叶0.2kg,大料0.2kg,大罗汉果0.1%,料酒0.3kg,糖10kg,盐5kg,味精1kg,I+G为0.1kg,调味汁1kg;
所述的调味汁是根据专利号200310105475.9公开的一种制备方法加工而成,具体为由谷氨酸发酵后回收的菌体为原料,经水洗除杂质异味、压滤后对菌体进行酸水解,还包括以下步骤:
1)酸水解后冷却降温,加入氢氧化钠或碳酸钠中和,调pH值为6.0;
2)压榨过滤,收取滤液,在滤液中加入重量为1-5%的红曲米或红曲米粉糖化液0.1-0.5%的生香酵母后进行后增香发酵,发酵温度控制在28-35℃发酵时间控制在1-4小时;
3)发酵后进行升温灭活、降温、过滤,对滤液进行调配;
4)将调配液进行精滤,高温瞬间杀菌,储存,灌装。
上述调味料的添加顺序为:首先将葱、姜、大蒜、花椒、枸杞、香叶、大料、大罗汉果放入锅内开始煮,在水开2-3分钟后将锅内的调料残渣捞出,然后再将料酒、糖、味精、I+G、调味汁加入锅内煮,调料全部化开后再将海参下锅蒸煮。
6、袋装
对内包装塑料袋进行检查,查看是否有破损、褶皱等影响包装质量的现象,检查后将包装袋放入臭氧消毒柜中消毒33分钟,保证包装袋洁净无菌,避免产生品装袋后污染;之后,戴无菌手套对海参进行袋装,封口机封口前进行酒精消毒,之后对袋装好的海参进行充气封口,每个海参完成封口后及时检查封口处是否有褶皱和漏气现象,如果发现要进行重新包装。
7、高温灭菌
将封好口的海参放入电气杀菌锅中,均匀铺开,将杀菌锅温度设定在120℃,在温度达到设定温度后,杀菌10分钟,将杀菌后的海参取出,把包装袋表面的水分擦拭干净,放置冷却。
称重装盒
以每盒16只、8只即食海参为一组,用电子计重秤进行称重,保证产品净含量的准确性,净含量规格包括180g、200g、250g,称好后进行装盒包装,装盒前检查包装纸盒是否有破损等现象,以保证外包装盒的美观。
8、入库冷藏
将全部包装好的即食海参放入冷藏库内保存,冷藏库温度设定在-2℃-0℃之间,并安排人员随时检查冷库温度和运行状况,以保证即食海参的存放环境过标。
按照本发明的计算方法,对本对比例中的即食海参成品进行测定,测定结果如下:所得海参胶原蛋白含量为(3.123±0.035)%、多糖含量(0.721±0.038)%、感官评分82.15±0.72。
对比例2
本对比例采用文献(张硕.响应面法设计即食鲜海加工工艺[D].山东大学威海分校海洋学院,2012.)中的方法对海参进行加工,即食海参生产工艺流程:即食海参→暂养及挑选→清洗→去内脏→腌制→烫漂→调味→包装→灭菌→保藏。
关键步骤:
(1)海参的预处理。将洗干净的海参除去内脏、肠衣、石灰环,用10℃以下的淡水冲洗干净。将剖腹后的海参用冷水清洗干净并沥干。
(2)腌制。每100g鲜海参中添加特鲜一号4g、盐1.5g、海鲜酱2.5g;腌制温度21℃,腌制时间70min。
(3)烫漂。将海参投入一定温度的烫漂液中,采用的方法是两次烫漂:第一次烫漂将腌制好的鲜海参在80~85℃的热水中烫漂15~20min,冷却;第二次烫漂将“一烫参”在水温95℃的沸水中烫漂10min。
(4)调味。将经过烫漂后的海参置于调味液中进行入味。调味料配比为盐1.2%、蔗糖3.6%、鸡精1.2%、味精0.60%、料酒2%、醋、大蒜适量。采用常温入味,判断口感得出最佳入味方法,调味浓度64%。
(5)包装、杀菌与保藏。将调味后的海参分别装入耐高温聚丙烯包装袋,加保鲜剂,抽出袋中的空气,热合封口,热水喷淋杀菌,置于4℃冰箱内保藏,即得经保鲜剂处理包装的即食鲜海参。
按照本发明的计算方法,对本对比例中的即食鲜海参成品进行测定,测定结果如下:所得海参胶原蛋白含量为(3.042±0.026)%、多糖含量(0.511±0.038)%、感官评分81.23±0.56。
由上述实施例1和对比例1-2的试验结果可知,本发明即食鲜海参的胶原蛋白含量为(5.263±0.020)%、多糖含量(1.021±0.068)%,远远大于对比例1中即食海参的胶原蛋白含量(3.123±0.035))%、多糖含量(0.721±0.038)%,也大于对比例2中即食鲜海参的胶原蛋白含量(3.042±0.026)%、多糖含量(0.511±0.038)%;说明采用本发明的加工工艺得到的即食鲜海参的品质更好。同时本发明即食鲜海参的感官评分97.27±0.85,远远大于对比例1中的感官评分82.15±0.72,也大于对比例2中的感官评分81.23±0.56;说明本发明即食鲜海参的外观、色泽、风味、口感也较好。
综上所述,本发明加工工艺步骤简单,容易实现,根据精确数学模型基于响应面法的条件优化有利于提高产品品质、降低运行成本,具有较好的经济效益和社会效益;实验优化与软件优化同时进行,大大提高了优化过程的可信度和准确度。特别是使用本发明的各项参数可以使海参胶原蛋白含量为(5.263±0.020)%、多糖含量(1.021±0.068)%、感官评分97.27±0.85,本发明的加工工艺能最大限度地保留海参的质地、风味和营养特性,且易于实施,有利于推广应用。本发明的一种即食鲜海参生产工艺,通过断开海参复杂的分子链,并将海参重要活性营养物质——胶原蛋白和多糖完整的留在海参体内,可有效地抑制海参中胶原纤维的聚集收缩,能够较好的维持其原有结构,从而抑制了营养物质的流失。该工艺完整的保持了海参形态,解决了海参消化吸收难的问题,而且不添加任何防腐剂。本发明的即食鲜海参不用发泡,直接食用,胶原蛋白和多糖不流失,还能被人体充分吸收利用。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。因此,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种即食鲜海参的加工工艺,其特征在于,包括以下步骤:
(1)海参预处理
将鲜活海参进行破腹,去除内脏后,清洗干净,沥干水分;
(2)烫漂定型
将沥干水分后的海参在热水中烫漂,烫漂后进行冷却,沥干水分;
(3)调味煮制
将冷却后的海参放入调味液中调味煮制,所述调味液是以五倍子和诃子为母液调制而成;
(4)真空包装
将调味煮制后的海参沥干水分,冷却后,装入包装袋,抽真空封口;
(5)反压杀菌
将包装好的海参进行反压杀菌,杀菌后把包装袋表面的水擦拭干净,冷却;
(6)入库冷藏
将全部包装好的即食鲜海参放入4℃冰箱中储藏备用。
2.根据权利要求1所述的即食鲜海参的加工工艺,其特征在于,采用响应面法优化即食鲜海参的加工工艺,在响应面法优化过程中,以煮制时间、煮制温度、杀菌时间以及杀菌温度四因素为自变量,即食鲜海参的感官评分、胶原蛋白和多糖含量为响应值,并根据Box-Behnken中心组合试验设计原理进行优化。
3.根据权利要求2所述的即食鲜海参的加工工艺,其特征在于,步骤(3)中煮制时间为5~25min,煮制温度为60~100℃。
4.根据权利要求2所述的即食鲜海参的加工工艺,其特征在于,步骤(5)中杀菌时间为5~20min,杀菌温度为95~120℃。
5.根据权利要求2所述的即食鲜海参的加工工艺,其特征在于,即食鲜海参的最佳工艺条件为:煮制时间为17min,煮制温度为83℃,杀菌时间为10min,杀菌温度为103℃。
6.根据权利要求1所述的即食鲜海参的加工工艺,其特征在于,所述鲜活海参为无汁型海参。
7.根据权利要求1所述的即食鲜海参的加工工艺,其特征在于,步骤(1)中去除内脏为:鲜活海参自腹部近肛门向前割至身体的1/4~1/3,清除内脏并用蒸馏水清洗干净。
8.根据权利要求1所述的即食鲜海参的加工工艺,其特征在于,步骤(2)中烫漂为将沥干水分后的海参在85~95℃的热水中烫漂2min。
9.根据权利要求1所述的即食鲜海参的加工工艺,其特征在于,步骤(3)中调味液浓度为80%~120%;所述冷却后的海参与所述调味液的质量比为1:3;浓度为100%的调味液的配方为:每1000重量份五倍子和诃子母液中含35重量份白砂糖、5重量份味精、23重量份酱油、20重量份食盐、3重量份姜粉、3重量份五香粉、4重量份八角、5重量份白醋、6.4重量份料酒、5重量份鸡精。
10.根据权利要求9所述的即食鲜海参的加工工艺,其特征在于,所述五倍子和诃子母液采用以下方法制备得到:准确称量10重量份粉碎的五倍子和10重量份粉碎的诃子,加入到1000重量份蒸馏水中,微沸煮制1h,过滤得滤液,即为五倍子和诃子母液。
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