小龍蝦產品品質影響因素研究進展

賀 江 易夢媛 郝 濤 楊品紅 周順祥

(1. 湖南文理學院生命與環境科學學院，湖南 常德 415000；2. 環洞庭湖水產健康養殖與加工湖南省重點實驗室，湖南 常德 415000；3. 湖南省水產高效健康生產協同創新中心，湖南 常德 415000；4. 順祥食品有限公司，湖南 益陽 413200)

小龍蝦是克氏原螯蝦(Procambarusclarkii)的俗稱，屬于高蛋白低脂肪的高營養特色水產品，因對外界環境適應能力強而易于養殖。近年來，多地將小龍蝦養殖業作為產業扶貧項目進行重點扶持，進而促進其迅速發展；在此背景下小龍蝦加工業也受到了重視，風味小龍蝦、蝦尾、蝦仁等相關產品已見諸市場。隨著消費者對食品品質的要求日益增高，提升小龍蝦產品的品質成為確保產業健康發展的核心。

食品品質是一個綜合概念，大致可細分為營養品質、安全品質和感官品質3個方面。就小龍蝦而言，養殖環節、加工環節、貯藏環節均能夠對其產品品質的各個方面產生顯著影響(圖1)。例如，養殖環境會決定小龍蝦的重金屬污染水平等安全品質；熟制入味過程則會影響小龍蝦的風味等感官品質；而貯藏條件則可通過影響小龍蝦產品中蛋白質的降解等而決定其營養品質。國內外學者圍繞小龍蝦品質已經進行了一系列的研究，本文將在前人研究的基礎上，探討小龍蝦品質在從養殖到餐桌全過程中的形成和影響規律，以期為小龍蝦產品品質的控制和提升提供理論和技術依據。

圖1 不同環節對小龍蝦產品品質的影響

1 養殖環節對小龍蝦品質的影響

1.1 養殖與野生小龍蝦的品質對比

消費者普遍認為野生魚蝦的品質要優于人工養殖魚蝦。但研究[1]證實，稻田精養的小龍蝦在體長、體重、可食體重、螯夾臂展、螯夾重等指標上要優于自然放養的小龍蝦，且稻田精養小龍蝦的肝胰腺較為發達，更符合大部分消費者對小龍蝦的食用習慣及口味需求。小龍蝦鮮美程度與其所含游離氨基酸(free amino acid，FAA)存在很大關系。雖然野生小龍蝦頭部FAA含量普遍大于養殖小龍蝦；但養殖小龍蝦的蝦肉中FAA含量要高于野生小龍蝦，基于味道強度值(taste active value，TAV)的分析也表明養殖小龍蝦比野生小龍蝦更鮮甜[2]。以上分析表明，養殖小龍蝦與野生小龍蝦相比，在感官品質方面具有一定的優勢。

1.2 養殖環境對小龍蝦安全品質的影響

養殖環境對小龍蝦品質的影響不言而喻，例如水體環境中的農藥殘留、重金屬等污染物能在小龍蝦體內富集，進而影響安全品質。小龍蝦被認為可作為環境中重金屬污染水平的指示生物[3-4]，“小龍蝦重金屬污染嚴重”的說法也大肆流傳。基于實際養殖環境[5]和人工模擬水環境[6-7]的研究均表明，小龍蝦對重金屬的富集程度與養殖水體中的濃度呈正相關。不同地區因社會經濟和工業化發展水平不同，導致其環境中重金屬污染狀況也不同，因此產地地理位置與小龍蝦對重金屬的富集有強相關性[8]。Kouba等[9]對歐美等產區的小龍蝦進行了重金屬污染情況的概述，中國學者[10-13]也在近年來重點關注了小龍蝦的重金屬污染狀況，表明不同養殖環境來源的小龍蝦中都含有一定量的重金屬殘留。雖有研究[9,14]表明小龍蝦對重金屬的富集主要集中在肝胰腺和鰓，而肌肉中較少，但膳食風險評估表明，重金屬污染對小龍蝦的高消費群體來說存在一定的健康風險，尤其是砷的污染[15-16]。小龍蝦的微生物污染問題也受到消費者廣泛關注，針對中國浙北地區的一項監測[17]表明，副溶血性弧菌與銅綠假單胞菌是小龍蝦體內主要的污染菌,其檢出率分別為24.5%，22.1%。養殖環境與小龍蝦的微生物污染程度有密切關系，針對中國淮安地區的一項檢測[18]28-30表明，外壞境水體中致病菌的總檢出率為22.50%，與此相對應的小龍蝦中致病菌總檢出率為41.43%。

1.3 養殖模式與生長階段對小龍蝦品質的影響

各地因地制宜建立了多種小龍蝦養殖模式，如稻蝦綜合種養、池塘養殖、湖汊養殖等，其中稻蝦綜合種養占到小龍蝦養殖面積的70%左右。養殖模式不同勢必會影響小龍蝦的生長，進而影響其品質。研究[19]發現稻田養殖小龍蝦的蝦肉在營養價值和食用品質方面要優于清水養殖小龍蝦，主要表現為經蒸煮處理后其硬度、黏力、內聚力和膠著性均顯著增加，蛋白質含量高于清水蝦而水分含量低于清水蝦，可溶物的電導率和總固形物含量也高于清水蝦。雖然消費者一般傾向于選擇個體大的小龍蝦，但從含肉率、粗蛋白含量、脂肪酸的營養價值(主要是二十碳五烯酸(EPA)與二十二碳六烯酸(DHA)的含量)來看，幼蝦營養價值相對高于紅殼成蝦[20]。

2 加工環節對小龍蝦品質的影響

2.1 原料清洗過程對小龍蝦品質的影響

由于小龍蝦的生長環境復雜，其體表和體內一般攜帶較多的微生物，甚至致病性微生物，因此原料清洗過程在小龍蝦加工工藝中非常重要。流水凈化系統是國外常見的蝦類凈化體系[21]，可有效降低小龍蝦的細菌載量，處理12 h后腮部細菌總數可降低1.05 lg(CFU/g)[22]。超聲波處理能夠顯著增強流水凈化效果，2次超聲處理可使蝦殼肉、腮部和腸道中細菌載量分別降低2.18，2.23，1.01 lg(CFU/g)[22]。但溫和氣單胞菌(Aeromonassobria)、陰溝腸桿菌(Enterobactercloacae)、黃桿菌(Flavobacteriumgranuli)和腐敗希瓦氏菌(Shewanellaputrefaciens)仍然是凈化后小龍蝦殘留的優勢種群，還需在后期加工中針對性地采取控制措施[22]。

2.2 熟制入味過程對小龍蝦品質的影響

雖然熟制入味加工環節對小龍蝦的藥物殘留[23]、重金屬殘留[24]等安全品質會產生一定的影響，但其對小龍蝦感官品質的影響最為顯著。鹽水煮制是小龍蝦加工的必需環節，可賦予蝦鮮亮的色澤，并破壞蝦體的自溶酶；還可減少微生物數量，降低后續殺菌負擔。相關因素對產品感官指標的影響順序為煮制溫度>煮制時間>食鹽濃度[25]；采用沸鹽水時，鹽的質量濃度5 g/dL，鹽煮10 min即可使產品獲得較好的口感，蝦肉口味不至于過咸或過淡，也不至于太硬或太柔軟[26]20-22[27-28]。利用蒸汽進行熱加工處理是與煮制相對應的一種方法，但兩種方法處理后制作的冰凍整只蝦在質構、色澤、風味等品質方面并無顯著差異[29]。

小龍蝦加工過程中，入味方式包括腌制、煮制、浸漬、真空滲透等。腌制入味工藝中，相關因素對產品感官指標的影響順序為蔗糖濃度>腌制時間>食鹽濃度；按腌制時間1 h、蔗糖濃度4%、食鹽濃度2%加工時，產品色澤均勻、質地優良、口感細膩、風味獨特[25]。煮制入味應用較為廣泛，但會導致肉質下降，且難以規模化生產。因此浸漬入味工藝受到關注，浸漬溫度和時間對小龍蝦的入味效果有顯著影響[30]，在4，12，20 ℃下分別浸漬15.0，10.5，9.0 h均可達到理想的入味效果，且產品質構及風味要優于傳統煮制入味的產品。一定的真空度有利于提升入味效果，使產品具有更好的風味、滋味和質構特性[31]。

小龍蝦產品的大部分風味成分是在加工過程中所形成[32-34]，對小龍蝦產品風味貢獻較大的揮發性物質主要是醛類化合物、含氮類化合物、少數烯酮類化合物以及長鏈脂肪酸的酯類化合物。不同加工方式會產生不同的風味物質，例如在油炸小龍蝦中可檢測到較高含量的 2,5-二甲基吡嗪，賦予產品濃郁的烤香和肉香風味；而在微波小龍蝦中可檢測到含量較高的吡咯和較少量的2-乙酰基噻唑，分別賦予產品甜的微弱焦香的特征和堅果香與谷物香的特征[26]24-26。

2.3 殺菌過程對小龍蝦品質的影響

對餐飲市場進行調查發現，熟制加工后的小龍蝦樣品中菌落總數和大腸菌群殘留量依然較高，且偶有致病菌檢出[18]30-38；因此，雖然清洗、熟制等過程均可減少小龍蝦微生物載量，但仍需通過殺菌工藝使產品達到衛生標準要求。采用巴氏殺菌處理的即食小龍蝦在氨基酸組成及含量、質構特性、風味成分含量等方面要優于高溫高壓殺菌處理[35]；而與一次性升溫殺菌工藝相比，由于多階段升溫殺菌工藝可縮短產品處在高溫的時間，因而可減少對蝦肉肌纖維的破壞，改善產品質構[26]22-24。輻照殺菌和超高壓殺菌等非熱殺菌技術在小龍蝦加工中也受到廣泛關注。與高壓滅菌相比，6 kGy的輻照滅菌能更好地抑制儲藏期蝦肉含水量下降和色澤發暗的現象[36]。適宜的輻照處理還可增加蝦肉中水解氨基酸和呈味氨基酸的量，從而改善產品的口味[37]；對小龍蝦致敏性蛋白質也可起到降解作用，從而提高產品安全性[38]。應用超高壓工藝進行小龍蝦蝦仁的生產，在達到商業無菌的同時，可控制產品解凍損失率和蒸煮損失率，并使產品具有較好的感官品質[39]；此外，還可縮短小龍蝦脫殼時間、提高蝦仁得肉率[40-41]。

3 貯藏環節對小龍蝦品質的影響

3.1 冷藏和凍藏對小龍蝦品質的影響

在25 ℃條件下小龍蝦產品的總體可接受性會隨著貯藏時間的延長而下降，對于油炸加工產品因表面油脂氧化而導致下降趨勢更快[26]26-29，因此一般采用低溫環境對其進行貯藏。小龍蝦蝦尾在冰溫存儲條件下銨態氮、三甲胺態氮以及pH先緩慢上升，隨后迅速上升，提示存在蛋白質降解和微生物的生長[42]。以熟制麻辣小龍蝦為對象的研究[43]表明，產品在4 ℃冷藏和-18 ℃凍藏時保質期分別為4周和4個月，期間產品菌落總數<4.7[lg(CFU/g)]，TVB-N值<30 mg/100 g，pH值處在弱堿性范圍。此外，在冷藏前3周內食鹽含量逐漸升高(達1.99%)，之后變化不顯著(P>0.05)，而凍藏時食鹽含量變化緩慢，可維持在1.6%～1.8%。

3.2 預凍和包裝處理對小龍蝦品質的影響

產品進入貯藏階段之前會先進行低溫預處理，而不同的預凍處理方式也會影響產品品質。基于氨基酸和脂肪酸組成分析表明，-60 ℃速凍處理最適宜，而液氮處理對營養成分有較強的破壞作用[44-45]。產品在低溫存儲時的包裝形式也會影響其貯藏過程中的品質變化。采用聚氯乙烯薄膜常規好氧包裝(AP)的小龍蝦蝦尾在2 ℃下貯藏時無明顯蛋白水解，而氣調包裝(MAP：80% CO2/10% O2/10% N2)和真空包裝(VP)樣品中有多種分子量水平的蛋白質發生了降解；但與此不相符的是MAP樣品在貯藏10 d后韌性增加，提示貯藏期間小龍蝦肌肉結構的變化還受到其他理化機制的影響[46]。

3.3 保鮮劑的應用對小龍蝦品質的影響

在貯藏過程中配合使用適宜的保鮮劑，可使小龍蝦產品品質在更長時間內保持穩定。對小龍蝦優勢腐敗菌的抑制效果進行篩選，表明脫氫乙酸鈉、山梨酸鉀、ε-聚賴氨酸均具有較好的保鮮效果[47-48]。考慮到單一保鮮劑的效果有限，復配使用保鮮劑是趨勢。以山梨酸鉀 0.50 g/L、脫氫乙酸鈉0.31 g/L、ε-聚賴氨酸0.21 g/L和殼聚糖2.84 g/L進行復配時，可有效減緩小龍蝦產品感官品質的下降，微生物數量、TVB-N值、K值、pH值、TBA值等指標的變化均得到抑制，常溫即食小龍蝦的貨架期可由6 d延長至30 d[47-48]。

4 展望

國內外學者圍繞小龍蝦產品品質的影響因素進行了較為深入和廣泛的研究，為產品品質的控制與提升奠定了良好的理論基礎和技術依據。但品質是一個較為復雜的概念，而消費者對品質的要求也日益增高；所以仍需加強對小龍蝦產品品質形成和控制方面的研究，以滿足行業發展之需。具體可從如下幾個方面著手。

(1) 重視良種繁育。種苗是決定小龍蝦產品品質的內在基礎，急需加強小龍蝦遺傳機理的相關基礎研究，為小龍蝦優質種苗的選育提供支撐。如基于對小龍蝦抗病相關基因進行研究[49-51]，結合分子育種技術，可選育出高抗病性品種，進而可減少養殖過程中的藥物投入。

(2) 加強養殖研究。養殖標準化程度不高導致小龍蝦原料市場產品品質良莠不齊，急需建立小龍蝦養殖的準入機制，推進小龍蝦養殖技術標準的研究與示范。小龍蝦專用飼料開發及飼料添加劑的應用也需要加大研究力度，如在成蝦飼料中添加0.5%～1.5%的殼聚糖，可對小龍蝦起到一定的免疫保護作用，增強其消化生理機能[52]。

(3) 創新加工工藝。小龍蝦加工工藝在整個食品加工業中仍較為落后，需要在加強小龍蝦加工過程中品質變化規律等理論研究的基礎上創新小龍蝦加工工藝。如利用臭氧水對小龍蝦進行清洗除可起到殺菌作用，還能有效降解農殘、氯霉素等[53]；應用熱風-微波聯合干燥技術可使小龍蝦蝦干具有良好的色澤、質構和吸濕性[54]。

(4) 突破貯藏技術。應用凍藏等技術可使小龍蝦產品貨架期達到6個月左右，但成本較高，需要通過協同凍藏方式、包裝方式以及保鮮劑等來構建高效、低成本的小龍蝦產品貯藏技術。如應用電解功能水制冰替代傳統冰來對小龍蝦產品進行貯藏可獲得更佳的效果[55]。