不同加工工藝對南移仿刺參品質的影響

蘇來金，林勝利，薛 勇，徐 靜，徐仰麗，*

(1.溫州市農業科學研究院食品所，浙江溫州325006，2.中國海洋大學食品學院，山東青島266003)

仿刺參(Apostichopus japonicas)是海參的一種，廣泛養殖于我國山東、遼寧地區，從20世紀90年代開始，我國便興起了刺參養殖熱潮，經過20多年的發展，到2012年，我國刺參總產量已達17.1萬t，經濟總值超過300億元，已成為我國水產養殖業內產值、利潤最高的產業之一［1］。自2006年以來，“北參南移”養殖技術不斷成熟［2］，目前在江浙閩粵等南方沿海均有刺參養殖［3］。

刺參可加工成多種產品，加工過程中因蛋白質受熱變性、營養及活性物質損失、質構變化等導致刺參產品品質的變化［4］。本文以南移養殖刺參為原料，運用不同加工方法加工成刺參產品，并對刺參水分、重量、營養及功能成分、質構特性等進行對比分析，研究不同加工工藝對對刺參品質的影響，以期為南移刺參的加工形式提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

養殖刺參 2012年4月采收于溫州蒼南海利海參養殖合作社，挑選中等重量個體(250g左右)若干，形態完整、無病害作為實驗原料;L－羥脯氨酸、半胱氨酸、木瓜蛋白酶、EDTA 美國Sigma公司;甲醇(色譜純)天津市科密歐化學試劑有限公司;乙醇、正丁醇、氯化鈉、氯胺T、過氯酸、對二甲氨基苯甲醛等試劑 均為國產分析純試劑，溫州市鹿城金山化學試劑儀器公司。

UV－2550紫外光分光光度計 日本SHIMADZU;ALPHA 1－2LD PLUS真空冷凍干燥機 德國CHRIST;TMS－PRO物性測試儀 美國ETC;UDK159全自動凱式定氮儀 北京盈盛恒泰科技有限責任公司;GL－21M高速冷凍離心機 鄭州長城科工貿有限公司;DK－S26恒溫水浴鍋 上海森信實驗儀器有限公司;DHG－9070A電熱恒溫鼓風干燥箱 揚州市三發電子有限公司;AL104電子天平 梅特勒－托利多儀器(上海)有限公司;XL－30超微粉碎機 杭州賽旭食品機械有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 原料挑選及前處理 每組實驗樣品隨機挑選2頭刺參，總重量控制在(500±20)g，并設3個重復組，用剪刀在刺參下腹部剪開2～3cm口子，擠出內臟和體液，清洗干凈，瀝干表面水分，待處理。

1.2.2 不同刺參產品的加工工藝

1.2.2.1 鮮切 鮮刺參前處理后，放入100℃沸水漂燙30s，冷水冷卻后，在－40℃下速凍10min，取出后進行切片。

1.2.2.2 鹽漬 鮮刺參前處理后，沸水中煮30～40min后，放入燒杯，加10g食鹽鹽漬，制成鹽漬刺參。

1.2.2.3 高壓 鮮刺參前處理后，放入高壓鍋，0.1MPa、121℃下蒸煮15min，制成高壓即食刺參。

1.2.2.4 凍粉 鮮刺參前處理后，直接在－40℃預凍8h，冷凍干燥后，利用超微粉碎機將凍干刺參粉碎，制成凍干刺參粉。

1.2.2.5 凍干 鮮刺參前處理后，按照文獻［5］所述的方法先漲發再凍干，制成凍干即食刺參。

1.2.2.6 冷風 鮮刺參前處理后，沸水中煮30～40min，取出冷卻，置于小于20℃冷風干燥箱中干燥4～7d，制成冷風淡干刺參。

1.2.2.7 熱風 鮮刺參前處理后，沸水中煮30～40min后，取出冷卻，置于55℃的熱風干燥箱中干燥1～2d，制成熱風淡干刺參。

1.2.2.8 鹽干 鮮刺參前處理后，沸水蒸煮30～40min，加鹽拌勻腌漬15d，向腌制刺參中加入15%的鹽沸水蒸煮30～40min，撈出趁熱拌入少量草木灰，放入小于20℃的冷風干燥箱中干燥2～3d，取出回潮后，繼續干燥，重復3～4次，制成鹽干刺參。

1.2.2.9 糖干 鮮刺參前處理后，沸水煮30～40min，加食用砂糖腌漬2～3h，去除水分后再加糖腌漬1～2d，向腌制刺參中加入15%的糖，沸水蒸煮30～40min，取出放入小于20℃的冷風干燥箱中，冷風干燥2～3d，取出回潮后，繼續干燥，重復3～4次，制成糖干刺參。

1.2.3 不同刺參產品的食用狀態 鮮切、高壓、凍粉均為食用狀態，無需處理;凍干刺參經過復水后達到食用狀態;其他產品需要進行發制加工，其中復水工藝為:刺參洗凈后放入純凈水中在4℃下浸泡48h(每6h撈出稱量刺參重量，并換一次水);漲發工藝為:用剪刀將體壁沿原腹部開口剪開至口及肛門，腹內刺參筋剪斷，放入無油鍋中，沸水煮30～40min，自然冷卻，放入純凈水中在4℃冰箱中發制48h，每6h撈出刺參瀝干表面水分稱量，每12h換一次純凈水。

1.2.4 樣品指標測定和評價

1.2.4.1 產品出成率 不同加工方式加工的產品出成率按照式1計算:

1.2.4.2 水分測定 參照GB 5009.3－2010直接干燥法，測定不同刺參產品及食用狀態產品的水分。

1.2.4.3 總蛋白含量測定 參照GB 5009.5－2010凱氏定氮法，測定不同加工刺參體壁的蛋白含量。

1.2.4.4 膠原蛋白含量測定 羥脯氨酸是膠原蛋白特有的氨基酸，可通過測定羥脯氨酸的含量，然后乘以相應的水解系數，得到膠原蛋白的含量［6］，羥脯氨酸的測定參照GB/T9695.23－2008進行，膠原蛋白含量按照式2計算:

1.2.4.5 多糖測定 刺參多糖按照硫酸－苯酚法，參考文獻［7］進行。

1.2.4.6 皂苷含量測定 刺參皂苷的含量測定參照文獻［8］中方法進行測定。

1.2.4.7 質構分析 使用質構儀對食用狀態刺參的主要質構參數進行測定，參考文獻［9］進行，每個樣品測定3次取平均值。

1.2.5 數據處理與作圖 數據使用SPSS18.0軟件對數據進行統計分析，結果以平均值±標準偏差表示，兩兩比較采取Duncan方法，采取α=0.05置信度進行分析，差異采取小寫字母標注，字母相同表示相互之間差異不顯著(p＞0.05)，字母不同表示相互之間差異顯著(p＜0.05)，圖形繪制使用Origin8.0分析作圖軟件進行。

2 結果與分析

2.1 不同加工產品的出成率

按照不同加工方法加工成不同刺參產品，產品出成率見圖1，從圖中可以看出，鮮切刺參由于經過簡單漂燙失水少，產品出成率達54.49% ±3.74%;高壓蒸煮導致刺參失水，高壓刺參產品出成率為21.02%±2.26%;鹽漬刺參通過加熱失水和鹽漬滲透失水，同時鹽分有一定增重作用，為14.71% ±1.39%。對于干刺參產品，凍干產品出成率最低，凍粉和凍干刺參產品出成率分別為2.63%±0.41%和2.56%±0.65%，兩種凍干產品出成率無顯著差異，即每1kg凍干刺參需要刺參原料40kg左右;冷風和熱風刺參產品出成率為3.53%±0.64%和3.47%±0.87%，冷風和熱風刺參產品出成率無顯著差異，即每1kg淡干刺參需要原料30kg左右;鹽干刺參添加了食鹽和草木灰，產品出成率為4.53% ±0.88%;糖干刺參由于添加了大量蔗糖，產品出成率可達5.59% ±0.96%，即每1kg糖干刺參需要刺參原料僅為18kg左右。

2.2 不同加工工藝對刺參含水量的影響

按照不同加工工藝處理刺參，原料、產品和食用狀態刺參的含水量見圖 2，原料刺參含水量為91.23%±1.24%，由于加工方法不同，所得產品水分含量相差較大，其中凍干刺參含水量最低，凍粉和凍干刺參含水量分別為2.31%±0.26和2.54%±0.22%;淡干刺參含水量較低，冷風與熱風刺參的含水量分別為4.89% ±0.07%和4.95% ±0.03%;鹽干與糖干刺參由于含鹽分和糖分不容易被烘干，含水量分別為12.37% ±1.06%和14.39% ±0.51%;鹽漬刺參由于加熱失水和食鹽滲透作用［10］，含水量為72.69% ±1.03%;高壓刺參主要是由于加熱失水，含水量為84.2% ±0.97%;鮮切刺參經過簡單漂燙，失水較少，產品最高為87.98% ±0.54%。對不同產品經過處理至食用狀態，因鮮切、高壓、凍粉刺參均為食用狀態，不需要進一步處理;凍干刺參直接復水即可食用，復水12h達到穩定狀態，水分含量為60%左右;其他刺參產品需要發制，48h漲發最終狀態的水分含量在92.04%～95.2%之間，可恢復到鮮活刺參時的水分含量，甚至比新鮮刺參水分含量更高。

圖1 不同加工工藝的刺參產品出成率Fig.1 The product yield of sea cucumber A.japonicus with different processing technology

圖2 不同加工工藝的刺參含水量Fig.2 The moisture content of sea cucumber A.japonicus with different processing technology

2.3 不同加工工藝對干刺參產品復水的影響

經不同加工工藝的干刺參產品進行自然復水，結果如圖3，凍干刺參在6h內迅速復水，12h之后趨于穩定，這是由于冷凍干燥后制品的疏松多孔結構易于水分重新進入組織［11］。而熱風、冷風、鹽干和糖干刺參自然復水能力較差，這是由于刺參中膠原纖維結構收縮，結構緊密，不易復水，因此，干刺參在漲發前需要進行蒸煮，改變膠原纖維的緊密結構才能漲發。

2.4 不同加工工藝對干刺參產品漲發的影響

不同加工工藝的刺參產品經過蒸煮、冷水漲發到食用前狀態的重量變化見圖4。蒸煮階段，鹽漬刺參由于蒸煮會失去鹽分和一定水分，其他產品煮后重量增加;漲發階段，冷風刺參漲發速率最快，30h即可漲發到干刺參產品重量的15倍左右，糖干刺參由于含有較多的糖分溶解到水中，重量增加慢，30h僅漲發到糖干刺參產品重量的7倍左右，根據Rahman等報道，海產品的復水性主要取決于干燥方式、干燥溫度以及產品本身的毛細孔性質等［12－13］。但隨著漲發時間的延長，刺參產品由于吸水增加，各種工藝產品均能漲發到原料刺參體壁的重量。

圖3 不同干刺參自然復水的重量變化Fig.3 Weight change of different sea cucumber A.japonicus products during the rehydration process

圖4 不同刺參產品漲發過程的重量變化Fig.4 Weight change of different sea cucumber A.japonicus products during the water－swollen process

2.5 不同加工工藝對刺參營養、功能成分的影響

海參體內的生物活性成分多，不同工藝加工漲發后的營養及功能成分保存率越高，食用價值越高，9種不同加工工藝刺參樣品復水漲發至食用狀態時的營養及功能成分測定見表1。

從表中可以看出，不同工藝刺參總蛋白質含量在40.06%～48.70%(干基)之間，膠原蛋白含量在16.94%～36.58%之間，粗多糖在6.00%～8.08%之間，凍粉營養和功能成分幾乎無損失;其次是鮮切刺參，由于經過簡單漂燙，營養及活性物質損失少;冷風刺參由于在烘干過程中保持低溫，與其他干刺參相比，營養損失較少;高壓、熱風刺參與冷風刺參相比營養有損失，但除了總蛋白損失顯著外，膠原蛋白、粗多糖和皂苷差異不顯著，這說明在蒸煮加工過程中溫度和壓力對刺參營養成分的溶出有影響，但影響不大;鹽漬、鹽干與糖干刺參水發后營養及功能成分損失最多，這可能是由于加工過程蒸煮步驟多，有大量可溶性物質溶出，因此在刺參的加工過程中應該盡量簡化加工工藝，蒸煮次數不宜過多，從而保持刺參的營養與活性。

2.6 不同加工方式對刺參質構的影響

不同加工工藝的刺參漲發后的主要流變學特性參數見圖5。從圖中可以看出，鮮切刺參的硬度最大，這可能與海參生命力較強，在去除內臟后，筋肉強烈收縮有關［14］，同時鮮切刺參由于硬度大、彈性小，咀嚼性較差，在食用時口感往往不太理想;與鮮切刺參相比，不同工藝刺參產品復水或漲發后的流變學特征參數均發生了較大變化，其中硬度、黏聚性有不同程度的下降，彈性、咀嚼性有所上升。凍干刺參復水后硬度最小，這可能是由于刺參發制后又經過凍干，刺參內部成孔狀，復水后刺參體壁變得柔軟;冷風刺參漲發后彈性最高，且有良好的咀嚼性，因此食用品質最佳。

表1 不同處理刺參樣品營養及功能成分含量(n=3，干基)Table 1 Functional components of sea cucumber A.japonicus samples with different processing technology(n=3，dry basis)

圖5 不同加工工藝食用狀態刺參的質構特性Fig.5 The texture properties of edible sea cucumber A.japonicus with different processing technology

3 結論與討論

近年來，“北參南養”產業發展迅速，2012年南方刺參養殖產量占全國10%左右［15］，但南方刺參加工產業發展滯后，研究表明，南方養殖刺參營養不遜與北方養殖刺參［16］，目前以南移刺參為原料，開展不同加工工藝對比研究未見報道。在刺參加工過程中，營養及活性物質會有不同的損失，本研究采用9種加工工藝，將刺參加工成產品并處理至食用狀態，刺參蛋白質損失率在0.02%～17.8%之間，多糖損失率在0.12%～25.8%，皂苷的流失率在0.16%～42.3%之間，這與文獻報道相符［4］。在南方刺參切片鮮食現象常見，但是鮮食刺參易污染、硬度較大，咀嚼性低，不能滿足大眾的需求;真空冷凍干燥技術作為新興的食品加工技術，被廣泛應用于高價值食品［17－19］，凍干刺參能夠最大限度的保持刺參營養及活性，但凍干能耗較高，增加了生產成本;冷風干燥技術將含濕量極低的低溫空氣作為載體，適于高蛋白食品的干燥［20］，本研究中冷風淡干刺參營養保持良好、漲發速率快、漲發后質構特性良好，因此，冷風刺參應在普通干刺參加工中加以推廣。鹽漬、鹽干刺參屬于傳統加工方法，反復蒸煮和加入大量食鹽會造成營養、功能成分的大量損失，加工方法優勢不大。高壓即食刺參食用方便、營養損失低深受消費者歡迎［21］，但是高壓刺參常溫下保質期短，儲運不便，給商業化帶來了困難。糖干刺參由于蒸煮次數多，營養及活性物質損失嚴重，且容易被不法分子利用，過分添加糖以達增重的目的，行業標準 SC/T3206－2009《干海參》及衛生部門的批復［22］規定了干海參不允許使用除食鹽以外的食品添加劑，標志著糖干海參已被拒之產業門外。

盡管刺參加工廢液中的營養及活性物質回收利用的研究成為熱點［23－24］，但消費者對刺參廢液回收的產品認可度不高，市場銷售的產品仍以能展現刺參形態的產品為主，因此應用食品加工新技術，研究優化刺參加工工藝，最大限度保持刺參營養及功能成分，提高刺參商品價值，是未來刺參加工的主要方向。

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