CN114831281A - 一种高品质冻煮虾仁的加工方法及应用 - Google Patents

一种高品质冻煮虾仁的加工方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高品质冻煮虾仁的加工方法及应用,属于食品加工技术领域。本发明方法具体包括如下步骤:(1)将清洗干净的鲜活小龙虾蒸煮后,冷却,去头,去壳,去肠,去黄,取虾仁;再将所得虾仁置于复合抗冻剂溶液中浸泡一段时间,浸泡时将温度控制在3‑5℃;浸泡结束后,取出虾仁,擦干表面水分,装入包装袋,进行真空包装;(2)将步骤(1)包装后的虾仁置于‑80℃液氮中冻结至虾体中心温度到达‑18℃,取出,然后放入‑18℃冰箱贮藏。本发明采用的液氮冻结对虾仁的品质具有较佳的保持效果,且与本发明复合抗冻剂协同使用时,能显著延缓蛋白质的氧化变性,保持虾仁的质构特性。

Description

一种高品质冻煮虾仁的加工方法及应用
技术领域
本发明属于食品加工技术领域,具体涉及一种高品质冻煮虾仁的加工方法及应用。
背景技术
小龙虾产量丰富,营养价值高,是中国最重要的淡水经济类水生物种之一。市场上流通着多种调理小龙虾制品,且销量突出,但其在贮藏过程中容易发生品质劣变,因此采用有效的手段延缓调理虾品质的劣变能显著地提升经济效益。
冻藏是目前小龙虾加工产品贮藏最常用的方式,但冻藏过程中冰晶的形成与生长会对虾肉组织造成机械损伤,同时蛋白质也会发生变性,这会造成虾肉的弹性、咀嚼性等感观品质的劣变及营养成分的流失。由于虾肉细胞被破坏,导致解冻后脂肪酸与酶类直接接触,导致虾肉被氧化、色泽变暗。添加抗冻剂与采用快速冻结的方式是延缓水产品在冻藏过程中品质劣变最常用的手段。
添加抗冻剂能有效地延缓冷冻小龙虾运输、贮藏过程中温度波动造成的品质劣变,减少经济损失。但是现有技术中磷酸盐作为常用的合法食品添加剂之一,被广泛应用于冷冻虾类产品,来改善虾肉的持水能力。然而,磷酸盐的用量在水产品中有着严格的规定,且过量的磷酸盐处理可能导致虾肉过于嫩化,使产品品质下降。此外,糖类抗冻剂(如海藻糖、山梨糖醇等)也会给小龙虾产品带来甜味与增加热量值,不符合现代低盐、低糖的消费潮流。
目前关于冻结方式对小龙虾产品品质影响的研究已有较多的成果,但对于抗冻剂对小龙虾产品在冻藏过程中的品质影响研究还不够充分,并且对于冻煮虾仁产品而言,仅仅采用快速冻结的方式也不能满足国人对其的品质需求。
综上所述,研发一种廉价、安全、高效的高品质冻煮虾仁的加工方法是亟待解决的技术问题。
基于上述理由,特提出本申请。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题或缺陷,本发明的目的在于提供一种高品质冻煮虾仁的加工方法,解决或至少部分解决现有技术中存在的上述技术缺陷。
为了实现本发明的上述第一个目的,本发明采用的技术方案如下:
一种高品质冻煮虾仁的加工方法,所述方法具体包括如下步骤:
(1)将清洗干净的鲜活小龙虾蒸煮后,冷却,去头,去壳,去肠,去黄,取虾仁;再将所得虾仁置于复合抗冻剂溶液中浸泡一段时间,浸泡时将温度控制在3-5℃;浸泡结束后,取出虾仁,擦干表面水分,装入包装袋,进行真空包装;
(2)将步骤(1)包装后的虾仁置于-80℃液氮中冻结至虾体中心温度到达-18℃,取出,然后放入-18℃冰箱贮藏。
进一步地,上述技术方案,步骤(1)所述小龙虾原料的规格不限,例如可以为10-40g,较优选为20-29g。
进一步地,上述技术方案,步骤(1)所述小龙虾的蒸煮时间可以为3-6min,较优选为4min。
进一步地,上述技术方案,步骤(1)所述的复合抗冻剂溶液由复合磷酸盐、海藻糖、山梨糖醇和蒸馏水组成。
优选地,上述技术方案,所述的复合抗冻剂溶液中,复合磷酸盐的质量分数为1%;所述海藻糖的质量分数为6%,所述山梨糖醇的质量分数为6%。
进一步地,上述技术方案,步骤(1)所述虾仁与复合抗冻剂溶液的料液比为1g:(2-5)mL,较优选为1g:3mL。
进一步地,上述技术方案,步骤(1)所述虾仁在复合抗冻剂溶液中浸泡的时间为2-4h,较优选为3h。
进一步地,上述技术方案,步骤(1)所述虾仁浸泡时的温度优选为4℃。
进一步地,上述技术方案,步骤(2)所述操作过程具体如下:将液氮喷淋装置预冷至-80℃,然后将步骤(1)包装后的虾仁快速放入其中,至虾体中心温度到达-18℃后取出,放入-18℃冰箱贮藏。
本发明的第二个目的在于提供上述所述方法在加工高品质冻煮虾仁中的应用。
与现有技术相比,本发明涉及的一种高品质冻煮虾仁的加工方法及应用具有如下有益效果:
1、本发明采用规格为20-29g的小龙虾蒸煮4min生产的虾仁产品,拥有较佳的质构特性与感观评分,水分含量较高,且能最大程度的节省能源消耗与减少生产成本。
2、本发明采用的复合抗冻剂在特定配比条件下(1%复合磷酸盐+6%海藻糖+6%山梨糖醇)复配使用时,具有较佳的效果,其解冻损失率仅为9.97%,而对照组的解冻损失率为25.97%。并且,本发明的复合抗冻剂能显著提高肌肉蛋白质与水的结合能力,同时,抗冻剂可抑制冻融过程中冰晶对肌肉组织的破坏,复配抗冻剂的效果更佳。
3、本发明对比研究了冰箱冻结、鼓风冻结与液氮冻结对冻藏过程中虾仁品质的影响,同时,考察了抗冻剂与液氮冻结的协同作用。冻结方式对冻煮虾仁的新鲜度指标、持水性、质构特性与理化指标均有显著影响,其中,液氮冻结对虾仁的品质具有较佳的保持效果,且与本发明复合抗冻剂协同使用时,能显著延缓蛋白质的氧化变性,保持虾仁的质构特性。
附图说明
图1为对比例1-26抗冻剂浓度对虾仁解冻损失率的影响对比图;
图2为对比例1-26抗冻剂浓度对虾仁水分含量的影响对比图;
图3为对比例1-26抗冻剂浓度对虾仁离心持水力的影响对比图;
图4为对比例1-26抗冻剂浓度对虾肉硬度、咀嚼性与弹性的影响对比图;
图5为对比例1-26抗冻剂浓度对虾仁盐溶性蛋白含量的影响对比图;
图6为对比例1-26抗冻剂浓度对虾仁总巯基含量的影响对比图;
图7为对比例27-29以及实施例1采用不同冻结方式对冻藏过程中虾仁pH值的影响对比图;
图8为对比例27-29以及实施例1采用不同冻结方式对冻藏过程中虾仁TVB-N值得影响对比图;
图9为对比例27-29以及实施例1采用不同冻结方式对冻藏过程中虾仁TBA值的影响对比图;
图10为对比例27-29以及实施例1采用不同冻结方式对冻藏过程中虾仁水分含量的影响对比图;
图11为对比例27-29以及实施例1采用不同冻结方式对冻藏过程中虾仁持水力的影响对比图;
图12为对比例27-29以及实施例1采用不同冻结方式对冻藏过程中虾仁弹性的影响对比图;
图13为对比例27-29以及实施例1采用不同冻结方式对冻藏过程中虾仁盐溶性蛋白的影响对比图;
图14为对比例27-29以及实施例1采用不同冻结方式对冻藏中虾仁总巯基含量的影响对比图;
图15为对比例27-29以及实施例1采用不同冻结方式对冻藏过程中虾仁羰基含量的影响对比图。
具体实施方式
下面通过实施案例对本发明作进一步详细说明。本实施案例在以本发明技术为前提下进行实施,现给出详细的实施方式和具体的操作过程来说明本发明具有创造性,但本发明的保护范围不限于以下的实施案例。
根据本申请包含的信息,对于本领域技术人员来说可以轻而易举地对本发明的精确描述进行各种改变。应该理解,本发明的范围不局限于所限定的过程、性质或组分,因为这些实施方案以及其他的描述仅仅是为了示意性说明本发明的特定方面。
为了更好地理解本发明而不是限制本发明的范围,在本申请中所用的表示用量、百分比的所有数字、以及其他数值,在所有情况下都应理解为以词语“大约”所修饰。因此,除非特别说明,否则在说明书中所列出的数字参数都是近似值,其可能会根据试图获得的理想性质的不同而加以改变。各个数字参数至少应被看作是根据所报告的有效数字和通过常规的四舍五入方法而获得的。
本发明中所采用的设备和原料等均可从市场购得,或是本领域常用的。下述实施例中的方法,如无特别说明,均为本领域的常规方法。
本发明下述实施例或对比例中涉及的复合磷酸盐为食品级,购自湖北兴发化工有限公司;海藻糖为食品级,购自河南喜莱客化工产品有限公司;山梨糖醇为分析纯试剂(AR),购自广州赛国生物科技有限公司。
(一)本发明下述实施例或对比例中涉及的解冻损失率的测定方法如下:
将浸泡过试剂的新鲜虾仁用纱布擦干水分,记录重量M1,同样的,将解冻后的的虾仁用纱布擦干水分,记录重量M2。计算公式如下所示:
Figure BDA0003660018510000041
其中,X为解冻损失率(%);M1为解冻前虾肉质量(g);M2为解冻后虾肉质量(g)。
(二)本发明下述实施例或对比例中涉及的水分含量的测定方法如下:
参照GB5009.3-2016《食品中水分的测定》中的第一法“直接干燥法”进行测定。取洁净铝制或玻璃制的扁形称量瓶,置于101~105℃干燥箱中,恒重。精确称取2g样品(精确至0.0001克),放入此称量瓶中,加盖,精密称量后,记数。置101~105℃干燥箱中,瓶盖斜支于瓶边,干燥至恒重。
(三)本发明下述实施例或对比例中涉及的离心持水力的测定方法如下:
称取2.5g左右的虾仁,用脱脂棉包好,并放入50mL离心管中,于4000r/min下,离心15min,离心结束后,剥去脱脂棉,再次称重。计算公式如下所示
y=m2/m1×100%
其中,y为离心持水力(%);m1为离心前虾肉质量(g);m2为离心后虾肉质量(g)。
(四)本发明下述实施例或对比例中涉及的质构的测定方法如下:
选取大小相近的10个样品,取虾尾2-3节部分,将其切成大小的均匀方块试样。对TA-XT plus物性仪进行力量和高度校准,并对样品进行测定。参数设定为:触发类型Auto(自动)、测试速率为1mm/s、返回速率为1mm/s、压缩比为50%,两次压缩之间的停留时间为5s数据采集速度250pps。使用不锈钢P/36R圆柱形压缩探头。
(五)本发明下述实施例或对比例中涉及的盐溶性蛋白含量的测定方法如下:
称取5g虾肉样品于烧杯中,加入10倍体积的高盐磷酸盐缓冲溶液(0.05mol/LNacl-0.01mol/L NaH2PO4-0.03mol/L Na2HPO4),在10000r/min转速下均质90s,4℃下浸提20h,并于4℃、12000r/min条件下,离心10min,取上清液,使用福林酚法测其蛋白质含量。
(六)本发明下述实施例或对比例中涉及的总巯基含量的测定方法如下:
向1mL蛋白质溶液中加入9mL 0.2mol/L Tris-HCl缓冲溶液(含8mol/L尿素、10mmol/L EDTA、2%SDS,pH=6.8)和1mL 0.1%DTNB溶液,混合均匀后于40℃水浴锅中保温25min,取样液于412nm下测其吸光值。总巯基含量的计算公式如下所示:
Figure BDA0003660018510000051
式中:C0为巯基的摩尔浓度(μmol/g);A为412nm的吸光值;D为稀释倍数;ε为摩尔消光系数,13600mol·cm/L
(七)本发明下述实施例或对比例中涉及的pH值得测定方法如下:
参照GB 5009.237-2016《食品安全国家标准食品pH值的测定》执行。取10g虾肉,加入100mL 0.1mol/L KCL溶液,在10000r/min均质机下,均质90s,然后使用pH计测定样品的pH。
(八)本发明下述实施例或对比例中涉及的TVB-N值的测定方法如下:
参照GB 5009.228-2016《食品安全国家标准食品中挥发性盐基氮的测定》执行,并略微改动。取10g(精确至0.001g)虾肉,绞碎后放入锥形瓶,加入100mL蒸馏水,不时振摇,试样在样液中分散均匀,浸渍30min后过滤。使用半自动凯氏定氮仪蒸馏上述滤液,以0.01mol/L的标准盐酸溶液滴定。
(九)本发明下述实施例或对比例中涉及的TBA值的测定方法如下:
参照GB5009.181-2016《食品安全国家标准食品中丙二醛的测定》执行。称取5g(精确到0.01g)虾肉,绞碎后放入锥形瓶中,准确加入50mL三氯乙酸混合液,摇匀,加塞密封,置于恒温振荡器上50℃振摇30min,取出,冷却至室温,用双层定量慢速滤纸过滤,弃去初滤液,取5mL上述滤液置于25mL具塞比色管内,另取5mL三氯乙酸混合液作为样品空白,分别加入5mL硫代巴比妥酸(TBA)水溶液,加塞,混匀,置于90℃水浴内反应30min,取出,冷却至室温,于532nm出测定吸光值。TBA值以每千克脂质氧化样品溶液中丙二醛(MDA)的质量(mg)表示。
(十)本发明下述实施例或对比例中涉及的羰基含量的测定方法如下:
以0.5mol/LH3P04为溶剂配置10mmol/L 2.4-二硝基苯肼,取2mL蛋白质溶液与2mL2.4-二硝基苯肼溶液混合均匀。混合液在常温下反应10min后,向其中加入1mL6 mol/LNaOH溶液,继续在室温下反应10min。以2mL高盐磷酸缓冲液与2mL2.4-二硝基苯肼作为空白,在450nm下,测定上述反应液的吸光值。羰基含量如下所示:
Figure BDA0003660018510000061
其中,ε为消光系数,数值为22308L/(mol.cm);C为蛋白质浓度(mg/mL);C0为羰基浓度(nmol/mg)。
实施例1(液氮冻结A)
本实施例的一种高品质冻煮虾仁的加工方法,所述方法具体包括如下步骤:
(1)选择规格为20-29g的鲜活小龙虾,清洗干净后沸水蒸煮4min,然后冰水冷却6min,去头,去壳,去肠,去黄,取虾仁;再将所得虾仁置于复合抗冻剂溶液中浸泡3h,浸泡时将温度控制在4℃;浸泡结束后,取出虾仁,擦干表面水分,装入包装袋,进行真空包装;其中:所述的复合抗冻剂溶液由复合磷酸盐、海藻糖、山梨糖醇和蒸馏水组成;所述的复合抗冻剂溶液中,复合磷酸盐的质量浓度为1%;所述海藻糖的质量浓度为6%,所述山梨糖醇的质量浓度为6%;所述虾仁与复合抗冻剂溶液的料液比为1g:3mL;
(2)将液氮喷淋装置预冷至-80℃,然后将步骤(1)包装后的虾仁快速放入其中,至虾体中心温度到达-18℃后取出,放入-18℃冰箱贮藏。
对比例1(空白组)
对比例1的一种冻煮虾仁的加工方法,所述对比例1的加工方法与实施例1基本相同,区别仅在于:对比例1采用1g:3mL料液比的蒸馏水替代实施例1中的复合抗冻剂溶液。
对比例2-26
对比例2-26的冻煮虾仁的加工方法,所述对比例2-26的加工方法与实施例1基本相同,区别仅在于:对比例2-26分别采用不同质量分数的复合磷酸盐溶液(0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%)、不同质量分数的海藻糖溶液(2%、4%、6%、8%、10%)、不同质量分数的山梨糖醇溶液(2%、4%、6%、8%、10%)、不同质量分数的氯化钠溶液(0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%)与不同质量分数的蔗糖溶液(1%、2%、3%、4%、5%)作为抗冻剂替代实施例1中的复合抗冻剂溶液。
冻融循环性能测试:
将对比例1-26步骤(1)分别包装好的虾仁放入-18℃冰箱中,冷冻24h,然后在4℃下解冻12h,依次循环5次数,取第5次冻融后的虾仁进行指标测定。
(一)抗冻剂浓度对虾仁解冻损失率的影响
解冻损失率可以作为评价虾仁保水性的重要指标,在冷冻过程中,冰晶的形成与生长会对虾肉组织造成一定的机械损伤,这导致解冻后虾肉的汁液流失,同时,冻融过程还会使一部分不易流动水变为自由水,从而流失。由图1可知,与空白相比,经过抗冻剂浸泡处理的虾仁在5次冻融循环后,解冻损失率均显著降低(p<0.05)。其中复合磷酸盐组最低为14.67%,海藻糖组最低为17.44%,山梨糖醇组最低为16.82%,均显著低于氯化钠与蔗糖处理的虾仁(p<0.05),氯化钠组最低为18.80%,蔗糖组最低为19.41%。冻融循环过程中,冰晶的形成与重结晶会破坏肌肉组织结构,磷酸盐能够增加肌肉结合水的能力。海藻糖分子能与肌肉组织中的蛋白质结合,使其结构更稳定,保持了肌肉内部的结合水,抑制了冻藏过程中肌肉组织的损伤,同时,海藻糖拥有较好的吸湿性,可吸附一部分水分。山梨糖醇分子中拥有大量羟基基团,能够与虾肉中蛋白质分子结合,使其处于饱和状态,从而减少蛋白质的聚集,降低其在冻藏过程中的变性程度;此外糖醇还能束缚小分子水,以此降低冰晶对肌肉组织的物理损伤。由图1中还能看出较高浓度的糖类相对于较低浓度,能显著降低虾仁的解冻损失率(p<0.05),这可能是因为糖类分子可以和肌肉中的金属离子螯合,形成稳定的三维网络,降低了虾仁水分的流失。
(二)抗冻剂浓度对虾仁水分含量的影响
由图2可知,复合磷酸盐组对冻融后虾仁的水分含量保持较好,各个浓度的复合磷酸盐的水分含量均显著大于空白组(p<0.05),最高能到达80.17%。复合磷酸盐具有较好的保持水产品水分含量的作用。这可能是因为磷酸盐能够增加肌肉的离子强度并且提高了pH。随着糖类抗冻剂浓度的上升,虾仁水分含量先上升后下降,这是由于糖类分子的排阻作用,排出肌肉组织一部分水分,使体系结构更加稳定。
(三)抗冻剂浓度对虾仁持水力的影响
冻融循环过程会加剧冷冻水产品肌肉组织中冰晶的生长,给肌肉纤维造成不可逆的机械损伤,导致持水力的下降,离心持水力是反映冻融过程对虾肉影响程度的重要指标。由图3可知,与空白对照组相比,抗冻剂均能显著延缓冻融循环过程中虾仁持水力的下降(p<0.05),其中,2.5%复合磷酸盐持水力为77.33%,2.5%氯化钠的持水力为74.67%,8%海藻糖的持水力为75.35%,10%山梨糖醇的持水力为75.82%,3%蔗糖的持水力为74.46%,均为各自持水力最佳的浓度。各种抗冻剂离心持水力的变化趋势均与解冻损失率的趋势一致,复合磷酸盐对虾仁持水力的保持效果较佳,磷酸盐可使虾肉肌原纤维膨胀,使其截留更多的水分,同时,磷酸盐还可增加蛋白质与水的结合能力,但浓度过高时,水分和蛋白含量因为渗透作用而减少,导致持水力的下降,这可能是2%复合磷酸盐持水力下降的原因。糖类可通过与水或冰的相互作用与冰晶结合,防止冻融过程中大冰晶的生产,减少了冻融过程冰晶对虾仁肌肉组织的破坏;糖类分子是通过与冰晶表面结合来抑制其生长,此外,海藻糖具有较大的水合体积,可替代肌肉蛋白周围的水分子,进一步减少冰晶生长对虾仁肌肉组织的机械损伤。
(四)抗冻剂浓度对虾仁质构的影响
质构测试是通过模拟口腔咀嚼运动,两次压缩样品分析出硬度、咀嚼性、弹性等指标,是评价水产品品质的重要指标之一。由图4可知,相对于空白,复合磷酸盐会使虾仁的硬度下降,对虾仁的咀嚼性无显著影响(p>0.05),但对虾仁的弹性影响较大,在1%浓度时,弹性最高,随着浓度升高,虾仁弹性略微下降。氯化钠浓度对硬度影响不大,但能略微提高虾仁的咀嚼性与弹性。海藻糖与山梨糖醇对虾仁硬度影响不显著(p>0.05),但能增加产品的咀嚼性与弹性,且随着浓度的升高,虾仁的弹性也随之升高。蔗糖组虾仁的硬度、咀嚼性与弹性相对于空白均有所增加,且随着浓度的增加,质构特性先上升后下降。复合磷酸盐可通过促进肌动球蛋白的解离及提高其溶解度,来改善虾肉的保水性。但虾仁硬度的下降可能也与此原因有关。用复合磷酸盐溶液浸泡,可显著提高水产品的弹性,且能有效地延缓冻融过程中虾仁弹性的下降,但过量的磷酸盐可能会使虾肉的质构特性下降。海藻糖与山梨糖醇能显著的维持虾肉的弹性与咀嚼性,这可能是因为肌原纤维蛋白与渗入到肌肉组织中的糖类分子之间形成了稳定的化学键,这种非共价的相互作用抑制了冻融循环中虾肉组织结构的破坏。
(五)抗冻剂浓度对虾仁盐溶性蛋白的影响
盐溶性蛋白通常作为评价蛋白质变性程度的指标。从图5中可看出,复合磷酸盐与氯化钠对冻融循环后虾仁盐溶性蛋白的影响是随着浓度的上升,盐溶性蛋白含量先上升后下降,然后略微上升,其中0.5%复合磷酸盐与1%氯化钠的盐溶性蛋白含量分别为21.01mg/g与17.82mg/g。糖类抗冻剂的趋势与盐类不同,随着浓度的上升,虾仁盐溶性蛋白的含量也随之上升,其中8%海藻糖、10%山梨糖醇与5%蔗糖的盐溶性蛋白含量分别为20.15mg/g、19.76mg/g与19.21mg/g。复合磷酸盐可使肌球蛋白从肌原纤维蛋白网状结构中解离出来,有效的维持冻融过程中虾肉的盐溶性蛋白含量,但复合磷酸盐与氯化钠可促进盐溶性蛋白的溶出,可能导致冻融循坏过程中盐溶性蛋白的损失,这可能也是高浓度盐类抗冻剂下的盐溶性蛋白含量下降的原因。同时,氯化钠等中性盐可改变氨基酸侧链的电子分布,增强蛋白质与水分子之间的相互作用,促进了蛋白质的溶解,但过高浓度的中性盐会抑制蛋白质分子的溶解,甚至较低浓度下也可能抑制盐溶性蛋白的提取。蔗糖、山梨糖醇等小分子糖有较好地抑制肌肉中肌原纤维蛋白冷冻变性的效果。此外,海藻糖可使蛋白质的某一个官能团与水分子之间形成氢键,从而稳定肌原纤维蛋白的结构。
(六)抗冻剂浓度对虾仁总巯基含量的影响
从图6中可看出,随着复合磷酸盐与氯化钠浓度的上升,冻融循环后的虾仁总巯基含量先上升后下降,其中1.5%复合磷酸盐与1.5%氯化钠的总巯基含量分别为28.03μmol/g与21.93μmol/g,值得注意的是,虽然在1.5%浓度时,复合磷酸盐的盐溶性蛋白含量较低,但总巯基含量较高,说明1.5%的复合磷酸盐仍有显著抑制蛋白质氧化的效果。海藻糖与山梨糖醇浓度对虾仁总巯基含量的影响趋势与盐溶性蛋白一致,其中8%海藻糖、10%山梨糖醇与5%蔗糖的总巯基含量分别为22.52μmol/g、21.20μmol/g与15.06μmol/g,盐类抗冻剂与糖类抗冻剂均能延缓维持冻融过程中虾仁总巯基含量的下降(p<0.05)。磷酸盐会使虾肉的蛋白质磷酸化,增强了蛋白质巯基与二硫键之间的相互作用,有效降低了冻融过程对巯基数量与蛋白质疏水性的影响,同时,巯基含量的增加增强了清除自由基与螯合金属离子的能力,增强了蛋白质抗氧化的能力。海藻糖、山梨糖醇等糖类抗冻剂可抑制冰晶的形成,延缓巯基含量的下降。
从上述单因素试验中可看出,复合磷酸盐、海藻糖与山梨糖醇的抗冻效果较佳,且较低浓度的复合磷酸盐就有良好的抗冻效果,但海藻糖与山梨糖醇在6%浓度以上时,效果较佳。为确定最适的抗冻剂配方,且响应低糖、低盐的市场行情,以冻融循环5次后虾仁的解冻损伤率为指标,将较低浓度的复合磷酸盐、海藻糖与山梨糖醇作为试验因素,进行三因素三水平的正交试验。正交试验中,除因素是变量外,其他工艺参数均与实施例1基本相同。
选择复合磷酸盐质量分数(A):0.5%、1%、1.5%;海藻糖质量分数(B):2%、4%、6%;山梨糖醇质量分数(C):2%、4%、6%,进行三因素三水平的正交试验。按上述方法冻融5次后。以解冻损失率为指标研究三种抗冻剂之间的交互作用对虾仁抗冻效果的影响。
由正交试验表和方差分析表可得,三个因素对小龙虾解冻损失率的影响大小依次为:山梨糖醇>海藻糖>复合磷酸盐,且三种抗冻剂各自浓度对虾仁解冻损失率均有显著影响(p<0.05),所以此结果有较大的可信程度。由R值可得,A因素以A2最佳,B因素以B3最佳,C因素以C3最佳,组合为A2B3C3为最佳组合,即1%复合磷酸盐、6%海藻糖与6%山梨糖醇。
表1正交试验结果
Figure BDA0003660018510000111
表2方差分析表
Figure BDA0003660018510000112
对比例27(冰箱冻结)
本对比例的一种冻煮虾仁的加工方法,所述加工方法与实施例1基本相同,区别仅在于:本对比例步骤(2)采用冰箱冻结:将步骤(1)密封后的虾仁直接放入-18℃冰箱中。
对比例28(鼓风冻结)
本对比例的一种冻煮虾仁的加工方法,所述加工方法与实施例1基本相同,区别仅在于:本对比例步骤(2)采用鼓风冻结:先将鼓风机器内部的温度预冷至-35℃,然后将步骤(1)密封后的虾仁快速放入其中,至虾体中心温度到达-18℃后取出,放入-18℃冰箱贮藏。
对比例29(液氮冻结B)
本对比例的一种冻煮虾仁的加工方法,所述加工方法与对比例1基本相同,区别仅在于:本对比例步骤(2)采用液氮冻结:将液氮喷淋装置预冷至-80℃,然后将步骤(1)包装后的虾仁快速放入其中,至虾体中心温度到达-18℃后取出,放入-18℃冰箱贮藏。
pH值可反映水产品在冻藏过程中的品质变化,是水产品的重要指标之一。由图7可知,浸泡过抗冻剂的试验组初始pH值较高,这可能与磷酸盐的弱碱性有关,提高了体系的pH值,在冻藏过程中,各处理组的pH值呈现上升的趋势,但在贮藏初期,pH出现下降的现象,随后肌肉组织中含氮物质被微生物分解,生成碱性物质,使体系pH值升高。在-18℃条件冻藏10周后,冰箱冻结、鼓风冻结、液氮冻结A与液氮冻结B处理的虾仁pH分别为8.92、8.45、8.42与7.78,液氮冻结的条件下,pH值的变化较为平缓,液氮冻结A与B的pH值分别上升5%与4%,这可能是存在磷酸盐的缘故。
挥发性盐基氮(TVB-N)是指肉中的蛋白质在酶与微生物的作用下,分解产生的氨、胺等物质,是评价水产品新鲜度的重要指标之一。由图8可知,新鲜的虾仁挥发性盐基氮含量为1.54mg/100g,随着冻藏时间的延长,各处理组的TVB-N值均呈现出上升的趋势,其中液氮冻结A与鼓风冻结处理下的虾仁上升趋势较为缓慢,贮藏10周后,TVB-N值分别为3.20mg/100g与3.49mg/100g,两者之间差异较小。值得注意的是液氮冻结B处理的虾仁在10周时,TVB-N值为4.15mg/100g,显著高于液氮冻结A与鼓风冻结(p<0.05),说明抗冻剂在延缓虾仁腐败方面,发挥了重要的作用。冰箱冻结下,TNB-N值上升较快可能是冻结速度较慢,生成了较大冰晶,破坏了肌肉组织,导致汁液流失,给微生物的繁殖提供良好的条件,而液氮冻结与鼓风冻结均能是虾仁快速通过最大冰晶生成区,防止了肌肉组织的破坏与蛋白质的变性,有效延缓了虾仁的腐败。
小龙虾组织中含有大量不饱和脂肪酸,在贮藏过程中,脂肪易氧化,且在水产品的冷冻过程中,冰晶会破坏其原有的组织结构,进一步促进水产品的脂肪氧化,丙二醛的含量越高,脂肪氧化程度越大。图9显示了不同冻结条件处理的小龙虾虾仁在贮藏过程中丙二醛含量的变化,四种处理组的虾仁丙二醛含量均呈现上升的趋势,冻藏初期上升较慢,可能说因为真空包装下,氧气的含量减少,抑制了脂肪氧化,冻藏过程种冰晶的生长破坏了组织,暴露了更多的底物,加快了脂肪氧化。新鲜虾仁的丙二醛含量为0.111mg/kg,冻藏第10周时,冰箱冻结、鼓风冻结、液氮冻结A与液氮冻结B的丙二醛含量分别为0.472mg/kg、0.415mg/kg、0.294mg/kg与0.302mg/kg,液氮冻结能显著减缓小龙虾虾仁在冻藏过程中的脂肪氧化,且抗冻剂的影响不显著(p>0.05)。冻藏第6周时,液氮冻结相较于鼓风冻结,丙二醛含量较高,这可能是因为液氮冻结速度较快,使局部肌肉受到损伤。
水产品的水分含量会影响其感观与口感,在冻藏过程中,水分的流失造成冻煮熟虾仁产品组织松软,导致其感观品质下降。由图10可知,新鲜虾仁与浸泡过抗冻剂的新鲜虾仁水分含量分别为80.70%与77.01%,冻藏10周后,冰箱冻结、鼓风冻结、液氮冻结A与液氮冻结B的水分含量分别下降5.28%、3.99%、2.73%与4.11%。冻结速度较快的方式在贮藏过程中水分含量的流失较少,冰晶的升华造成了虾仁水分含量的损失,液氮冻结条件下,生成的冰晶较小,升华后肌肉组织中留下的孔隙较小,抑制了水蒸气的流动,而较大的冰晶的升华过程较长,加剧了样品的水分损失。
持水力是肉类保持水分与添加水分的能力,冻藏过程中冰晶的升华与重结晶会导致持水力的下降,从而造成加工与食用品质下降。从图11中可看出,随着冻藏时间的延长,冰箱冻结、鼓风冻结与液氮冻结的持水力均出现不同程度的下降,其中冰箱冻结的下降速度较快,这可能是由于冻结速度较慢,形成了较大且不规则的冰晶,破坏了小龙虾虾仁的组织结构,导致持水性的下降,在第3到第5周期间,冰箱冻结的持水力出现波动,这可能是由于贮藏期间的温度波动引起了组织变暖,对持水能力造成一定影响。在冻藏第10周时,冰箱冻结、鼓风冻结、液氮冻结A与液氮冻结B的持水力分别为71.53%、72.35%、73.86%、73.15%,下降幅度分别为7.24%、6.42%、4.90%与5.31%,可能是由于抗冻剂的作用,下降幅度均较低,但也具有显著差异(p<0.05),其中液氮冻结对持水性能保持效果较佳,这与其保持组织结构的能力与延缓微生物繁殖的作用有关。抗冻剂与液氮冻结协同作用具有更好的效果。
弹性是小龙虾虾仁最重要的质构特性,由图12可以看出,在冻藏10周后,冰箱冻结、鼓风冻结、液氮冻结A与液氮冻结B的弹性分别为0.635、0.651、0.728与0.755,在冻藏后期,鼓风冻结与冰箱冻结的弹性无显著差异,而液氮冻结的弹性显著优于以上两种冻结方式(p<0.05),同样,优于抗冻剂与液氮冻结的共同作用,液氮冻结A的弹性较佳,更大程度的保持了虾仁的感观品质。
由图13可以看出,在冻藏第1周时,鼓风冻结处理的虾仁盐溶性蛋白含量较高;第3周的冰箱冻结也同样出现了此种现象。冻藏第10周时,冰箱冻结、鼓风冻结、液氮冻结A与液氮冻结B的盐溶性蛋白含量分别为16.54mg/g、17.89mg/g、19.01mg/g与21.24mg/g,相对于新鲜,分别下降36.52%、31.34%、27.05%与30.90%,可见液氮冻结能显著抑制冻藏过程中小龙虾虾仁的蛋白质变性(p<0.05),液氮冻结生成的冰晶较小,防止了蛋白质的水解,且抑制了蛋白质分子的聚集,同时,液氮冻结处理的虾仁组织结构较为完整,延缓了氨基酸等氧化产物的扩散,抑制了盐溶性蛋白的变性。
由图14可以看出,在冻藏第10周时,冰箱冻结、鼓风冻结、液氮冻结A与液氮冻结B的总巯基含量分别为18.74μmol/g、20.34μmol/g、22.33μmol/g与30.48μmol/g,下降幅度分别为12.40μmol/g、10.89μmol/g、8.81μmol/g与9.56μmol/g,由此可见,液氮冻结具有较好的防止蛋白质氧化的效果。快速冻结可减缓冻藏过程中蛋白质聚集,防止疏水性氨基酸侧链基团的暴露,抑制了多肽内与多肽间二硫键的形成。
由图15可以看出,在冻藏第10周时,冰箱冻结、鼓风冻结、液氮冻结A与液氮冻结B的羰基含量分别为1.861nmol/mg、1.581nmol/mg、1.237nmol/mg与1.301nmol/mg,上升幅度分别为1.672nmol/mg、1.392nmol/mg、1.048nmol/mg与1.126nmol/mg,这说明液氮冻结条件下,蛋白质的氧化程度显著降低,且抗冻剂与液氮冻结协同作用,效果更佳。较小的冰晶对肌肉结构破坏较小,且能延缓蛋白的变性与氧化。

Claims (10)

1.一种高品质冻煮虾仁的加工方法,其特征在于:所述方法具体包括如下步骤:
(1)将清洗干净的鲜活小龙虾蒸煮后,冷却,去头,去壳,去肠,去黄,取虾仁;再将所得虾仁置于复合抗冻剂溶液中浸泡一段时间,浸泡时将温度控制在3-5℃;浸泡结束后,取出虾仁,擦干表面水分,装入包装袋,进行真空包装;
(2)将步骤(1)包装后的虾仁置于-80℃液氮中冻结至虾体中心温度到达-18℃,取出,然后放入-18℃冰箱贮藏。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)所述小龙虾原料的规格为20-29g。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)所述小龙虾的蒸煮时间为4min。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)所述的复合抗冻剂溶液由复合磷酸盐、海藻糖、山梨糖醇和蒸馏水组成。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:所述的复合抗冻剂溶液中,复合磷酸盐的质量分数为1%;所述海藻糖的质量分数为6%,所述山梨糖醇的质量分数为6%。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)所述虾仁与复合抗冻剂溶液的料液比为1g:(2-5)mL。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)所述虾仁在复合抗冻剂溶液中浸泡的时间为2-4h。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)所述虾仁浸泡时的温度优选为4℃。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)所述操作过程具体如下:将液氮喷淋装置预冷至-80℃,然后将步骤(1)包装后的虾仁快速放入其中,至虾体中心温度到达-18℃后取出,放入-18℃冰箱贮藏。
10.权利要求1-9任一项所述方法在加工高品质冻煮虾仁中的应用。
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