熟化方式對預制鮑魚品質的影響

王 陽，劉文濤，潘錦鋒，姜鵬飛，張曉芳，秦 磊，董秀萍,*

不同的加工方式會對物料的質量、營養成分以及質構等品質有不同程度的影響。在實際加工過程中要根據不同食材來選擇不同的熟化加工方式，從而使加工產品擁有最佳的品質。現有的食品熱加工技術種類繁多，主要包括傳統沸水煮制、蒸制及微波等加工方式[1]。其中沸水煮制和蒸制是傳統加工方式，在畜禽類肉品[2-4]品質方面研究較多。微波具有加熱速度快、加熱均勻等優點，現已廣泛應用于食品的干燥、解凍、滅菌等領域[5]。真空低溫烹飪技術最早應用于鵝肝和牛肉，是指將食物抽真空包裝，然后在65 ℃左右熟化，具有營養損失少，防止脂質氧化等優點；國外學者多采用此法研究豬肉[6]、羊羔肉[7]、牛肉[8]的質構特性變化。

鮑魚是軟體動物門（M o l l u s c a）、腹足綱（Gastropoda）、鮑科（Halio tidae）、鮑屬（Haliotis）的海洋貝類[9]。其肉質柔嫩細滑、滋味鮮美、蛋白質含量高、必需氨基酸全面豐富、營養價值高[10]，被人們視為海味珍品之冠。2015年，我國的鮑魚養殖產量近12.80萬 t。鮑魚雖然產量較大，但主要以鮮銷為主，且食用方式較單一。本實驗比較了沸水煮制、蒸制、微波熟制及真空隔水加熱對預制鮑魚的質量損失率、持水力、基本營養成分、質構特性及水分分布的影響，同時進行了氨基酸分析，考察各種熟化方式對鮑魚預制品品質特性的影響，為預制鮑魚的熟化加工提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

皺紋盤鮑（Haliotis discus hannai ino），帶殼質量約為72 g，殼長約為8.1 cm，3～5月購于大連新長興水產品批發市場。將鮮活鮑魚去殼和內臟，洗凈于冰水中平衡。鮑魚預制：新鮮鮑魚與水按1∶3（m/V）的比例于60 ℃水浴鍋中水浴20 min，然后速凍12 h，得預制鮑魚（pre-treated abalone，PTA），作為實驗原料備用。

1.2 儀器與設備

TA.XT.plus質構分析儀 英國Stable Micro Systems公司；UltraScan PRO分光色差儀 美國HunterLab公司；Z-323K冷凍離心機 德國Hermle公司；F-2700熒光分光光度計 日本Hitachi公司；P1201高效液相色譜儀、AAK氨基酸分析系統 大連依利特分析儀器有限公司；UV-5200紫外-可見分光光度計 北京普析通用儀器有限責任公司；NMI20-030H-1核磁共振成像分析儀 上海紐邁電子科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

以PTA為原料，實驗分4 組：1）沸水煮制樣品（boiling-water cooking samples，BWCS）：樣品與水比例為1∶5（m/V），沸水加熱6 min，作為對照組；2）蒸制樣品（steam cooking samples，SCS）：蒸鍋水沸騰后，放入樣品蒸制10 min；3）微波樣品（microwave cooking samples，MCS）：微波爐（輸出功率900 W）加熱樣品50 s；4）真空隔水煮制樣品（vacuum-sealed bag cooking samples，VSBCS）：將樣品抽真空包裝，在80 ℃水浴鍋中加熱25 min。

1.3.2 基本營養成分測定

基本營養成分的測定參照文獻[11-15]進行，水分含量以濕質量計，其余質量分數以干質量計。

1.3.3 質構分析

質地剖面分析（texture profile analysis，TPA）：于鮑魚腹足中間部位取圓柱形樣品，樣品直徑為1.27 cm，高度為1.00 cm。測試條件：測試探頭P/50，測試速率1 mm/s；壓縮程度75%；停留間隔5 s；數據采集速率400 p/s，觸發力5 g[16]。每個樣品重復5 次。

剪切力：于鮑魚腹足中間部位取圓柱形樣品，樣品直徑為1.27 cm。測試條件：測試探頭HDP/PS，測試速率1.00 mm/s，數據采集速率400 p/s[16]。每個樣品重復5 次。

1.3.4 色澤測定

用鮑魚內部切面進行色差分析。根據測得的L*、a*、b*值計算白度值。白度值計算公式如式（1）[17]。L*值表示亮度，a*值表示紅綠偏向，b*值表示黃藍偏向，每個樣品重復5 次。

1.3.5 持水力測定

持水力采用經Farouk等[18]的方法改進的加壓濾紙法。將鮑魚樣品縱向切成5 mm厚片狀，稱其質量m1，取長條濾紙將其裹住，用5 kg力壓鮑魚樣品2 min，后稱其質量m2。每個樣品重復5 次。持水力計算如式（2）。

式中：m1、m2分別為加壓前、后樣品質量/g。

1.3.6 自旋-自旋弛豫特性分析

參照Geng Shaote等[19]的方法。輕輕拭干鮑魚表面水分，將整只鮑魚置于射頻線圈中心，利用CPMG（Carr-Purcell-Meiboom-Gill）脈沖序列測定樣品的自旋-自旋弛豫時間（T2）。采樣參數：采用的射頻線圈直徑為60 mm，中心頻率為23.20 MHz，采樣點數為149 996，90°脈沖時間為13.00 μs，180°脈沖時間為26.00 μs，重復采樣等待時間為3 000.000 ms，模擬增益為15，數字增益為3，前置放大增益為1，累加次數為4，回波個數為5 000，每個樣品重復采集3 個信號，利用核磁共振弛豫時間反演擬合軟件MultiExp Inv Analysis得到反演數據，數據歸一化后，利用Origin軟件作圖。

1.3.7 氨基酸組成分析

將樣品中的蛋白全部水解成氨基酸殘基后，使用2,4-二硝基氟苯柱前衍生高效液相色譜法測定氨基酸含量。樣品預處理：取25 mg凍干樣品，加入安醅瓶中，加入3 mL 6 mol/L鹽酸溶液或3 mL 4 mol/L氫氧化鈉溶液，分別進行兩種方式的水解（每種水解方式做2～3 個平行），酒精噴燈高溫拉絲封口，放入烘箱中110 ℃水解24 h。將水解后的樣品從安醅瓶中轉入蒸發皿中，并用水多次洗滌安醅瓶，洗液一并轉入蒸發皿，放在80 ℃水浴鍋上蒸干。用衍生緩沖溶液多次洗滌蒸發皿，洗液轉入25 mL的容量瓶中，并用衍生緩沖溶液定容；用0.45 μm微孔過濾器過濾，備用。按照AAK氨基酸分析系統的衍生方法進行氨基酸衍生化，過膜后使用高效液相色譜分析。測定條件：AAK氨基酸專用分析柱（250 mm×4.6 mm，5 μm），柱溫27 ℃，進樣體積10 μL，流動相總流量1.2 mL/min，檢測波長360 nm。采用P1201高效液相色譜儀測定。

1.3.8 質量損失率測定

質量損失率參照Li Chao等[20]的方法，PTA在不同熟化方式下熟化，熟化前稱質量。熟化后冷卻到室溫，用吸水紙吸干表面水分，再次稱質量。每個樣品重復5 次。質量損失率表示為Xc（式（3））。

式中：mb、ma分別為熟化前、后樣品質量/g。

1.3.9 感官評定

由10 位食品專業研究人員組成評價小組，采用雙盲法進行檢驗。對熟化后的樣品感官進行綜合評分，感官評定標準見表1，每個條件樣品重復評定5 個。

表1 感官評定指標及分級條件Table 1 Criteria for sensory evaluation of cooked abalone

1.4 數據分析

2 結果與分析

2.1 感官評定

表2 不同熟化方式下的鮑魚樣品感官評定得分Table 2 Sensory attribute scores of abalone cooked with different cooking methods

由表2可知，組織形態和色澤上，SCS和VSBCS優于MCS和BWCS，前兩者形態均勻規整，較有光澤，可接受性較好，且SCS口感上顯著優于其他樣品，MCS和VSBCS總體評分值較接近，差異不顯著；風味上，SCS、MCS、VSBCS并無顯著差異；綜合結果顯示，SCS可接受性最好；這可能是蒸制方式對鮑魚的營養成分保留較好，有利于風味物質的形成。

2.2 質量損失率與持水力

表3 不同熟化方式下的鮑魚樣品的質量損失率與持水力Table 3 Mass loss percentages and WHC of abalone subjected to different cooking methods

質量損失率是肌肉持水力的重要指標，肌肉在加熱熟化過程中會伴隨著汁液流失，影響肉樣質量。持水力是指當受到外力擠壓時保持原有水分和添加水分的能力。肌肉中水以結合水、自由水和不易流動水3 種形式存在[21]，決定肌肉保水性的主要是不易流動水。它存在于肌原纖維和肌纖維膜之間，依賴肌原纖維蛋白的空間結構，當蛋白質處于緊縮狀態，網絡空間小，持水性低；當蛋白質處于膨脹狀態時，網絡空間大，持水性就高[22]。由表3可知，BWCS質量損失最多，持水力最小。SCS質量損失最少，持水力最高，但SCS、MCS、VSBCS三者間質量損失率和持水力均無顯著差異。這可能是沸水煮制過程樣品質量損失率較大，較多的小分子蛋白、脂肪等隨自由水分流出，保水性降低[23]。

2.3 基本營養成分

表4 不同熟化方式下鮑魚樣品的營養成分Table 4 Nutrients of abalone samples cooked by different methods

由表4可知，SCS水分含量和粗蛋白質量分數最高，分別為78.90%、76.54%，其次是MCS、VSBCS，BWCS兩者最少；SCS粗脂肪質量分數最高，BWCS最少，MCS、VSBCS介于兩者之間；MCS灰分質量分數最高為3.28%，BWCS最低，其他兩者之間無顯著差異；VSBCS碳水化合物質量分數最高為26.36%，其他三者間差異不顯著。BWCS粗蛋白、粗脂肪、灰分質量分數和水分含量最低。這是因為在沸水煮制過程中鮑魚水溶性蛋白和鹽溶性蛋白顯著性減少[24]，脂肪受熱反應形成小分子物質等，溶于自由水分并隨其流失，煮制后期樣品表面甚至出現裂紋，樣品內部與傳熱介質交換較多，加快了營養成分的流失，其他三者形態較完整，熟制過程質量損失較少，營養成分損失也較少。SCS碳水化合物質量分數最低，可能其他基本營養成分質量分數均較高，使之相對較低。綜合以上結果，蒸制方式對PTA整體營養成分保留較好。

2.4 質構特性

表5 不同熟化方式下的鮑魚質構特性Table 5 Textural properties of abalone subjected to different cooking methods

由表5可知，SCS、MCS、VSBCS三者質構特性總體與BWCS有顯著差異。BWCS剪切力最大，SCS、MCS、VSBCS三者較小，但三者間無顯著差異；SCS彈性和咀嚼性最大，BWCS咀嚼性最小，兩者差異顯著，MCS、VSBCS兩者無顯著差異；SCS、MCS、VSBCS硬度均大于BWCS；SCS、MCS、VSBCS三者凝聚性無顯著差異。這一結果與感官評定結果中，BWCS組織形態、口感得分較低，SCS這兩者得分較高，MCS、VSBCS得分在BWCS、SCS之間相一致。本實驗結果與楊玉娥等[25]加熱方式對豬里脊肉質構特性的影響研究結果相一致。

質構特性的差異是由內部和外界因素共同決定的。煮制、蒸制、微波、真空4 種熟化方式的溫度、傳熱速率、傳熱介質不同，造成樣品的熟化機制不同，對其質構特性影響程度也不同。鄭皎皎等[26]在研究鯉魚蒸制過程中的變化時發現，魚塊大小和加熱容器對升溫速率有明顯影響；朱玉安等[27]研究加熱方式對魚糜凝膠特性影響發現，微波加熱平均速率是水浴加熱速率的7 倍，是蒸汽加熱速率的2 倍。熟化方式不同對樣品質構特性影響不同。這可能與肌原纖維蛋白和結締組織中的膠原蛋白有關，加熱使肌肉結締組織膠原蛋白變性轉變為明膠，使肉質變軟，同時加熱使肌肉纖維蛋白凝聚收縮，并使肌肉失水變硬，二者共同影響肉品的嫩度、彈性等[28-30]。煮制過程樣品內部與外界的介質交換頻繁，質量損失增多；煮制后期樣品表面甚至出現裂紋，加快了小分子蛋白等隨水分流失，造成彈性、凝聚性、回復性等顯著降低。但煮制較小的加熱速率又使樣品表面形成較多的凝膠[26]，使其剪切力變大，造成嫩度變小。樣品間個體差異、不同加熱方式都可能對樣品的質構特性造成影響。

2.5 色澤

表6 不同熟化方式下的鮑魚色澤Table 6 Color parameters of abalone subjected to different cooking methods

由表6可知，SCS的L*值和白度值最大，MCS的L*值和白度值最小，兩者差異顯著；4 種樣品的a*、b*值間無顯著差異。這可能是不同熟制方式下樣品蛋白質與還原糖等發生美拉德反應，生成的顏色不同。另一方面可能是色素和脂肪氧化作用，高溫破壞樣品中的色素，同時脂肪在受熱氧化過程產生的自由基，也對樣品中的色素產生破壞，使鮑魚的顏色發生變化[31]。感官評分結果顯示SCS總體色澤可接受性較好，結合色澤實驗結果表明，人們對L*、a*、b*及白度值較高的樣品接受性較好。

2.6 低場核磁共振分析

圖1 不同熟化方式下鮑魚樣品的T2弛豫時間圖譜Fig. 1 T2 relaxation time of abalone subjected to different cooking methods

圖2 不同熟化方式下鮑魚樣品不同水分分布比例Fig. 2 Water distribution of abalone subjected to different cooking methods

肉制品中水分主要分為3種類型：結合水、不易流動水、自由水[32]；結合水指蛋白質分子表面的極性基團與水分子以氫鍵緊密結合形成的水分子層，不易流動水是指存在于肌纖絲、肌原纖維及膜之間，吸附在蛋白質等大分子間不易流動的水分子，自由水是指存在于細胞外的間隙中能自由流動的水[33]。圖1中有3 個峰，1～10 ms代表結合水（T21）、10～200 ms代表不易流動水（T22）、200～1 000 ms代表自由水（T23），不易流動水峰值較高。峰面積（A21、A22、A23）反映了相應的含水率[34]。由圖2可知，SCS與PTA不易流動水峰面積（A22）無顯著差異，其次是MCS，VSBCS和BWCS較低，且無顯著差異。在熟制過程中，樣品的結合水、不易流動水和自由水之間相互轉化。與PTA相比，BWCS、VSBCS不易流動水分布比例減少，結合水和自由水分布比例增多，可能高溫加熱使蛋白質變性、與水分子的結合更緊密，不易流動水轉變為結合水；也可能是不易流動水損失較多，使結合水和自由水分布比例相對增大。MCS自由水分布比例最多，可能與傳熱方向有關。樣品中水分子對微波的吸收最好，微波破壞了水分子的吸附作用，使其由內層向外層的遷移，不易流動水轉化為自由水。SCS不易流動水峰面積最大，自由水峰面積最低，分布比例最小。這可能是一方面蒸制過程中蛋白質保留較多，持水力較大，不易流動水含量較高；另一方面蒸制時溫度較高，自由水變成水蒸氣減少；因此不易流動水和結合水含量相對較高。

2.7 相關性分析

表7 水分含量、質量損失率、持水力、蛋白質量分數與質構特性相關性分析系數矩陣Table 7 Correlations between TPA properties and moisture content,mass loss percentage, WHC, and protein content

由表7可知，各個指標間均有相關性。其中粗蛋白質量分數與不易流動水含量極顯著正相關；水分含量與質量損失率顯著負相關，與彈性正相關；持水力與彈性顯著正相關，與剪切力顯著負相關。粗蛋白質量分數與其他各個指標的相關性也較大（均在0.7以上），表明蛋白質質量分數的高低對樣品的持水力及質構和水分分布具有較大的影響，尤其是對水分含量、彈性及不易流動水含量；有研究表明鮑魚蛋白質受熱變性，其中膠原蛋白形成明膠，肌肉纖維會隨著溫度上升產生收縮、聚集、甚至斷裂，纖維間空隙變大，兩者共同作用鮑魚的持水力和質構特性等[35]。水分含量與質量損失率、持水力、彈性、剪切力和不易流動水含量的相關性均在0.8以上，水分含量的多少能夠很大程度地影響鮑魚的品質。質量損失率與其他各個指標的相關性均在0.9左右，表明樣品流失液的多少對樣品品質影響非常大，因此研究如何控制熟化過程質量損失也很有意義。持水力與彈性和剪切力顯著相關，樣品持水力的高低能夠顯著影響樣品的質構特性變化。彈性與剪切力和不易流動水含量的相關性在0.9以上，三者的微小變化均會對其他兩個指標產生較大的影響。

2.8 氨基酸分析

表8 不同熟化方式下的鮑魚樣品中的氨基酸質量分數Table 8 Amino acid composition of abalone subjected to different cooking methods

氨基酸含量與組成，特別是8 種EAA和2 種半必需氨基酸含量的高低和構成比例是決定蛋白質營養價值的重要參考依據[36]。熟化鮑魚蛋白質質量分數均在60%以上。由表8可知，新鮮鮑魚、BWCS和SCS氨基酸種類齊全，均有18 種。MCS、VSBCS均未檢測到色氨酸，VSBSC還未檢測到苯丙氨酸，這可能是色氨酸和苯丙氨酸在加熱過程中發生了某些化學變化，使二者消失或低于儀器檢出限。

熟化鮑魚的EAA質量分數比新鮮鮑魚低，而NEAA質量分數與新鮮鮑魚相比相差不大（VSBCS除外）。VSBCS中氨基酸變化較大，其中甲硫氨酸質量分數減少，色氨酸、苯丙氨酸減少，半胱氨酸、甘氨酸、組氨酸質量分數增加，可能是減少的EAA發生反應轉變成了NEAA。根據聯合國糧農組/國際衛生組織標準，質量較好的蛋白質EAA/NEAA大于60%。BWCS和SCS的EAA/NEAA約為51%，MCS中EAA/NEAA為49.35%，VSBCS為42.84%，新鮮鮑魚為59.16%；郭遠明等[10]的皺紋盤鮑和雜色鮑研究結果則為55.96%與56.53%。EAA/NEAA的下降可能源于加熱造成的氨基酸流失，部分氨基酸高溫下也可發生化學反應形成風味物質而減少。

DAA是香味形成所必需的前體氨基酸，包括谷氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、甘氨酸和酪氨酸。由表7可知，新鮮鮑魚、BWCS、SCS和MCS中的DAA種類齊全，但VSBCS未檢測到苯丙氨酸；BWCS、SCS和MCS的DAA質量分數比新鮮鮑魚高，但三者質量分數相差不大。新鮮鮑魚中谷氨酸質量分數最高，占DAA總量的38.19%，BWCS中的谷氨酸質量分數最低，占DAA總量的32.90%，谷氨酸是質量分數最高的氨基酸，是鮑魚鮮味的主要來源。

3 結 論

熟化加工會造成鮑魚腹足不同程度的質量損失，持水力下降；其中BWCS質量損失率最高，持水性最差，SCS、MCS、VSBCS的質量損失率較低，持水性較好，但三者間差異不顯著。熟化加工會對樣品的營養成分保留及質構特性產生較大影響。SCS蛋白質（76.54%）和水分（78.90%）保留較好，BWCS蛋白質流失較多；SCS、MCS、VSBCS的嫩度、彈性均優于BWCS。低場核磁共振結果表明不易流動水在熟化鮑魚水分分布中含量最高，SCS、MCS不易流動水含量顯著高于BWCS，這與持水力結果相一致。綜合本實驗測定指標，蒸制是較適宜的鮑魚加工方式。

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