微波加熱結合真空冷水浸泡對海參水發效果的影響

杜婕妤，管 娟，湯海青，歐昌榮，曹錦軒，李成華

微波加熱結合真空冷水浸泡對海參水發效果的影響

杜婕妤1，管 娟1，湯海青2，歐昌榮1※，曹錦軒1，李成華1

（1. 寧波大學食品與藥學學院，寧波 315800；2. 浙江醫藥高等專科學校，寧波 315100）

為開發一種微波-真空輔助的海參水發技術，該研究分析了不同微波加熱條件（溫度和時間）對海參水發過程中漲發效果的影響，優化了處理條件；并比較了優化條件下微波-真空結合和傳統處理對海參水發的效果。結果表明：微波加熱溫度（50～90 ℃）和時間（25～50 min）對海參的漲發效果有極顯著影響（<0.01）；加熱時間不變時，隨溫度的升高海參漲發倍數呈現出先上升后下降的趨勢；加熱溫度不變時，在50～80 ℃的范圍內隨加熱時間的增加，漲發倍數也增加，當溫度為90℃時，加熱時間越長，漲發倍數反而下降；通過正交試驗確定最佳微波處理條件為70 ℃加熱40 min；在優化條件下，微波結合真空（0.06 MPa）處理海參水發，海參在1 d漲發完全，漲發倍數最大達到13.03，感官評分達13.46，總的蛋白質和多糖損失量比沸水-常壓水發的分別降低了53.85%、25.41%，質構特性也明顯優于沸水-常壓水發的海參（<0.05）。傅里葉變換紅外光譜（Fourier Transform Infrared Spectroscopy，FTIR）分析微波加熱-真空處理在水發過程中更有利于保持蛋白二級結構的完整性及功能特性。研究結果可為海參水發新技術的開發應用提供理論和技術支持。

微波；質構；海參水發；真空漲發；營養損失；感官品質

0 引 言

海參（Sea cucumber），隸屬于棘皮動物門（Echinodermata）、海參綱（Holothuroidea），是重要的海洋無脊椎動物，全球約有1 100種，其中可食用的只有40種左右；中國海域約有140種，可食用的約20種[1-2]。中國的海參主要分布在黃海、渤海等海域，廣東、廣西及海南等沿海地區，尤其以產于遼寧、山東的刺參最負盛名[3]。經研究發現，海參中不僅富含蛋白質、人體必需氨基酸以及多種礦物質、維生素等，而且含有許多生物活性物質，具有極高的營養價值和藥用價值[4-6]。近年來，隨著養殖技術的突破，中國海參養殖產業迅速發展，2018年海參產量突破了17.43萬t[7]。但鮮海參因自溶酶的存在而不耐儲存[8-9]，一般被加工成各種海參制品進行銷售，如干海參（淡干海參和鹽干海參）[10]、凍干海參、鹽漬海參[11]、即食海參[12]以及海參膠囊[13]和口服液[14]等。其中，干海參占海參制品的90%以上[15]。干海參必須經過水發才能食用，此外包括即食海參在內的很多海參制品也都是由干海參水發后進一步加工制成的，所以干海參的水發方法對海參行業的發展起著非常重要的作用。

水發是利用物理、化學等方法使干海參的化學組成和質地盡可能恢復到原有狀態的過程[16]。目前干海參的水發方法有很多，如半油發、純水發和堿發等[17]，但大多都存在著發制時間長、營養損失大、感官品質不佳等缺點[18]。目前常用的水發方法是先沸水煮制，再冷水漲發，也存在著上述問題。由此，干海參的科學水發對其食用、銷售具有重要意義。

微波加熱技術具有加熱速度快、熱量損失小等特點，既可以縮短工藝時間，又能較好地保留食品中的營養及食品原有的風味[19-20]。文獻報道，在特定的條件下微波可能影響食品中的化學鍵，水分子的水合作用對蛋白質等生物大分子的介電特性有顯著影響，微波可通過作用與蛋白質結合的水而影響這些分子，同時還可促進物質的擴散，因此微波處理有可能促進蛋白質分子的舒張與凝膠化從而對海參的水發起到促進作用[21-23]。真空技術常用于果蔬、糧食等的膨化過程。其原理是真空度變化引起的流體力學機制和變形弛豫現象使得多孔物料內部的氣體和液體與外部溶液進行交換，加速水分汽化蒸發，從而帶動大分子物質的空間形變和物料組織結構膨脹[24]。因此用微波加熱代替傳統的沸水煮制和保溫，在冷水漲發過程中輔助以真空處理，理論上能輔助水分進入，促進蛋白質大分子的舒張膨脹及凝膠結構的形成，從而獲得更好的水發效果，但相關研究均未見報道。為此，本文研究微波加熱結合真空處理對海參水發效果的影響，以期開發一種干海參水發新技術，為海參的科學食用和精深加工提供理論依據和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試劑與設備

1.1.1 主要試劑

乙醇、磷酸、葡萄糖、苯酚、葡萄糖、濃硫酸等購于國藥集團化學試劑有限公司，牛血清白蛋白、考馬斯亮藍G-250購于北京Solarbio科技有限公司。

1.1.2 主要設備

AL204 電子天平（上海梅特勒-托利多儀器有限公司）；Cary100 紫外可見分光光度計（美國瓦里安公司）；YQ5G-03 型微波殺菌機（南京永青食品高新技術發展有限公司）；YS-SQ550 真空泵（杭州永創機械有限公司）；TA.XT Plus質構分析儀（英國Stable Micro System公司）； Jasco 傅立葉紅外光譜儀（日本分光公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 材料預處理

淡干海參，購于大連棒錘島海產股份有限公司，體長為35～40 mm，含水率為5.5%，個體質量為（5.0±0.2）g。將海參用蒸餾水洗凈并去嘴角石灰質后，在25 ℃下用去離子水浸泡12 h回軟備用。

1.2.2 微波加熱對海參水發的影響及條件優化

微波加熱處理：將預處理海參放入微波加熱容器中，加適量蒸餾水浸沒參體，在50、60、70、80、90 ℃的條件下分別微波處理25、40、50 min，撈出后自然冷卻至25 ℃，分別測定漲發倍數、感官得分、營養損失等指標。每個試驗組9只海參，設3個平行試驗。

根據單因素試驗結果，設計 L9（34）正交試驗[25]，以微波加熱溫度（）、微波加熱時間（）2個因素進行試驗，各因素水平見表1。

每個試驗的綜合分[26]=漲發倍數隸屬度×0.4+蛋白質保留隸屬度×0.2+多糖保留隸屬度×0.2+感官評分隸屬×0.2，滿分為1分。

蛋白質保留隸屬度=1-蛋白質損失隸屬度

多糖保留隸屬度=1-多糖損失隸屬度（1）

表1 L9(34)正交試驗因素水平表

1.2.3 微波結合真空處理對海參水發效果的影響

微波加熱：將備用海參放入微波加熱容器中，在70 ℃下加熱40 min，撈出后自然冷卻至25 ℃。

沸水加熱[27]：將備用海參放入鍋中，加適量蒸餾水浸沒參體，大火煮沸后保持沸騰40 min，撈出后在60 ℃水浴中保溫20 h，自然冷卻至25 ℃。

真空漲發：將處理后的樣品放入裝有冰水容積為500 mL的抽濾瓶中進行抽真空處理，使真空度達到0.06 MPa，置于4 ℃冰箱中放置4 d，每 24 h換一次水并保持同樣真空度。

常壓漲發：將同樣的樣品放置在常壓下漲發，其余條件同真空漲發一致。

在加熱過程中采用微波和沸水加熱，在漲發過程中采用真空和常壓處理，得到微波-常壓水發（簡稱M-A）、沸水-常壓水發（簡稱B-A）、沸水-真空水發（簡稱B-V）、微波-真空水發（簡稱M-V）4種水發方法。

1.2.4 漲發倍數測定

漲發倍數：海參復水后的質量與干海參質量的比值[28]。

1.2.5 感官評價

選取10位經培訓的具有食品感官檢驗基礎的同學，隨機編為1~10號，組成感官評定小組。分別在加熱后（0 d）及漲發換水（1～4 d）時，對海參的外觀、組織、滋氣味進行評定。水發海參感官評價表見表2[28]。

表2 海參的感官評價表

1.2.6 水溶性營養成分損失測定

蛋白質含量的測定：采用考馬斯亮藍G-250法[29]測定復水液中水溶性蛋白質含量，計算每克干海參所損失的水溶性蛋白質。

式中′為從標準曲線查得的蛋白質的質量，g；為樣品提取液總體積，mL；′為測定時所取樣品提取液體積，mL；為樣品質量，g。

多糖含量的測定：使用苯酚-硫酸法[30]測定不同條件下所得多糖含量，計算每克干海參所損失的多糖。

式中為利用葡萄糖標準曲線得出的樣品溶液多糖濃度，mg/mL；為樣品提取液總體積，mL；為樣品質量，g。

1.2.7 質構測定

將水發好的海參橫向切成1.5 cm的小段，取中間段，采用穿刺法在靠背部位點進行測量，質構測試方法參考曹榮等[31]的方法進行。

1.2.8 傅里葉變換紅外光譜和二級結構分析

將不同樣品放置在冷凍干燥器中干燥24 h，在相對濕度為20%環境下，分別取剪碎的海參0.2 mg，加入2 mg KBr在研缽中研磨，取適量進行壓片，固定于樣品架上，使用傅里葉變換紅外光譜（Fourier Transform Infrared Spectroscopy，FTIR）進行檢測。光譜掃描范圍500～4 000 cm-1；分辨率4 cm-1；樣品掃描次數32。

對海參1 600～1 700 cm-1范圍內的紅外光譜進行傅里葉變換去卷積，利用PeakFit 4.11進行二階導數擬合，得到子峰數目在13～14之間，其殘差（2）大于0.99。確認峰位歸屬，計算各分峰面積的相對含量。

1.3 數據處理

上述所有指標測定均重復3次，并應用SAS 8.0軟件進行數據的統計分析，顯著性以<0.01為極顯著，<0.05為顯著，>0.05為不顯著。

2 結果與分析

2.1 不同微波處理條件對海參漲發倍數的影響

圖1是不同微波加熱溫度下處理不同時間的海參漲發倍數。加熱時間不變時，隨著溫度的升高海參漲發倍數呈現出先上升后下降的趨勢；加熱溫度不變時，在50～80 ℃的范圍內隨時間的增加，漲發倍數呈上升趨勢；當溫度為90 ℃時，加熱的時間越長，漲發倍數反而下降。當加熱溫度為50 ℃時，初步復水的海參由大量相對粗短的碎膠原纖維構成，各纖維之間交聯少，分布比較均勻，吸收的水分相對較少[16]。溫度較高（60～70 ℃）時，海參樣品中的膠原纖維螺旋結構被破壞，膠原纖維變得疏松，原有膠原纖維網絡中的膠原蛋白發生變性，相互交聯，逐漸形成凝膠網絡結構，因此吸水能力增加。當溫度（80～90 ℃）過高時，超過了蛋白質的熱收縮溫度，蛋白質發生變性，膠原纖維及其腔體內肌原纖維產生劇烈收縮，出現了膠原凝結區，海參吸水和持水能力減弱[16]。當微波加熱時間過短時，海參體內的蛋白質可能還未發生變性，吸水性不夠；而加熱時間過長，會影響蛋白質的存在形式和結構，使海參膠體成分發生改變及體內營養物質減少，從而對復水產生不利影響[32-33]。經過雙因素方差分析可知，微波溫度和時間對漲發倍數均有極顯著影響（<0.01）。

2.2 不同微波處理條件對海參感官評價的影響

如圖2所示，感官得分隨著微波加熱溫度的上升，呈現出先上升后下降的趨勢。溫度較低時表面稍有浸潤，水分難以進入海參內部，雖然外觀完整，氣味濃郁，但沒有漲發完全，基本沒有彈性；隨著溫度升高（60～70 ℃），海參組織吸水漲發，凝膠結構形成，感官品質較好；當溫度升高為80 ℃后，海參特有氣味揮發加劇，體表膠原纖維或腔體內橫縱肌原纖維急劇收縮反而使得海參發硬[34]。從加熱時間來看，溫度為50 ℃時隨著微波加熱時間的延長，海參感官品質逐漸提高；但當溫度大于70 ℃后，隨著微波加熱時間的延長，海參的感官品質逐漸下降。因此，只有適當的微波加熱溫度及時間，才可以保證海參良好的感官品質。經雙因素方差分析，微波加熱溫度和時間對海參感官得分均有極顯著影響（<0.01）。

2.3 不同微波處理條件對海參蛋白質和多糖損失的影響

由圖3可知，隨著微波加熱溫度的升高，蛋白質和多糖損失均呈現出先增加后減小的趨勢，和漲發倍數與加熱溫度之間的結果一致。這是因為在50 ℃時，海參體壁膠原蛋白的螺旋結構緊密，水分子難以滲透到海參組織中，可溶性蛋白質也難以從組織中溶出；隨著加熱溫度的增加，凝膠結構形成，物質交換開始加劇，蛋白質、多糖損失逐漸增加；但當加熱溫度為80 ℃時，在凝膠結構形成之前，海參體表膠原纖維急劇收縮，導致海參的組織結構更加緊致，物質交換的可能性降低[35]，蛋白質、多糖的損失減小。在微波加熱時間方面，蛋白質和多糖損失也呈現出十分明顯的規律，隨著加熱時間的延長，蛋白質變性后形成的水溶性物質，隨著海參內外水分進出、物質交換的不斷進行，造成營養成分的損失；同時海參的組織構造中形成較大空隙，組織結構被破壞，蛋白質、多糖損失增加[36]。經過雙因素方差分析，微波加熱溫度和時間對蛋白質損失均有極顯著影響（<0.01），加熱溫度對海參多糖損失有顯著性差異（<0.05），加熱時間對多糖損失也有極顯著影響（<0.01）。

由以上分析，選定60、70、80 ℃，作為正交試驗微波溫度的3個水平，選定25、40、50 min，作為正交試驗微波加熱時間的3個水平。

2.4 微波處理正交試驗結果的直觀分析及方差分析

如果不考慮因素的交互作用，可以得到最優方案21。但根據表3排出的因素主次，可知交互作用×相比因素對綜合分的影響更大，所以確定的水平應該根據因素的2水平與因素的各水平的搭配好壞來確定，最優方案為22，即微波溫度70 ℃，時間40 min。試驗結果也證明，這一方案的綜合分是最高的。顯然，不考慮交互作用和考慮交互作用時的最優方案是不完全一致的，這反映了因素的交互作用對試驗結果的影響[26]。

表3 L9(34)正交試驗結果及直觀分析

注：交互作用 (×)1代表對的影響；交互作用 (×)2代表對的影響。

Note: Interaction (×)1represents the effect ofonand interaction (×)2represents the effect ofon

圖3 微波加熱時間和溫度對海參蛋白質、多糖損失的影響

對數據進行有交互作用的方差分析。結果如表4所示，因素、因素以及與之間的交互作用均對綜合分指標有極顯著影響，這與正交設計直觀分析的結果相吻合。

表4 微波處理條件的方差分析

Note: ** represent very significant.

綜合上述分析，最終確定優化方案為：微波溫度為70 ℃，時間為40 min。此條件下加熱處理的海參漲發倍數達到4.55倍，感官品質優良，營養損失較少。

2.5 不同水發方法對海參漲發倍數的影響

不同水發方法海參的漲發效果如圖4a所示，無論采用微波加熱還是采用沸水煮制，在水煮后初始漲發倍數低的情況下，到漲發1 d后，真空條件處理樣品漲發倍數反而超過常壓漲發，后續水發過程中采用真空輔助漲發倍數都比常壓水發的要高9.51%～24.16%，說明真空輔助能顯著促進海參漲發（<0.05）。這是因為真空條件下，海參內部液體易于汽化蒸發，形成許多泡孔，并會使海參產生膨脹，使細胞之間的間距增大，有利于外部液體更快地滲入海參內部[25,37]。而采取微波加熱處理時，無論后面是否采用真空輔助，海參漲發倍數都比沸水煮制海參高72.80%～103.58%，有極顯著差異（<0.01），說明微波處理不僅顯著促進海參在加熱階段的軟化、吸水過程，還促進了水發階段的漲發過程。當采用微波-真空處理海參時，在漲發過程中，最大漲發倍數達13.03，其漲發倍數明顯比沸水-常壓的要高89.23%～121.39%（<0.01），因此微波結合真空能更好提升海參的漲發效果。

注：B為沸水加熱，M為微波加熱，A為常壓漲發，V為真空漲發，下同。

2.6 不同水發方法對海參感官品質的影響

如圖4b所示，感官品質在海參漲發的過程中，均隨漲發時間的延長先上升后下降。經微波加熱后的海參，因加熱溫度低，條件溫和，使海參逐漸吸收水分，蛋白質凝膠結構形成，組織結構彈性、韌性增加，因此無論是在真空或常壓下漲發對感官評分差異不顯著（>0.05）；而沸水加熱后的海參組織結構不完整，彈性差，在后續漲發過程中，真空能促進海參內外同時漲發，但常壓下其水分難以進入海參內部，二者對感官評分差異極顯著（<0.01）。在微波-真空水發條件下，海參感官得分在第1天就達到13.30，此時的海參不僅外觀完整，參刺堅挺，海參的特有氣味濃郁，而且組織結構完整，能漲發完全；在第2天達最大值13.46。而沸水-常壓漲發的樣品在漲發1 d雖也達到較大漲發倍數，但參體表面出現參刺破損，參體中心偏硬、彈性差等現象，是典型的外面過度加熱，內部漲發不完全導致的。直到第3天參體才出現良好的彈性，但由于參體外觀和特有氣味的進一步劣化，感官得分僅為11.77。在漲發過程中，微波-真空水發的海參感官評分顯著高于沸水-常壓下的（<0.01）。因此微波-真空水發不僅使海參獲得了較好的感官品質也縮短了海參漲發完全的時間。

2.7 不同水發方法對海參營養損失的影響

由圖5a可知，海參在漲發過程中營養物質不斷溶出，多糖、蛋白質損失量的變化趨勢基本保持一致。沸水加熱后海參組織中形成的許多可溶性物質大量溶出，所以在發制的第1天，損失量最多。隨著漲發時間的延長，海參組織中溶出的營養物質逐漸減少。一方面是因為漲發過程中溫度較低，物質交換速率降低；另一方面是海參組織中可溶出的營養物質含量在逐漸減少。在冷水漲發過程中，0～1 d時蛋白質和多糖的損失，真空條件下均小于常壓；2～4 d內多糖損失量兩者相接近，而真空條件下的蛋白質損失量大于常壓下的。同時，經過微波加熱后，真空與常壓處理的蛋白質和多糖損失與沸水加熱后趨勢一致。加熱過程對蛋白質損失有極顯著影響（<0.01），對多糖損失有顯著影響（<0.05），冷水漲發過程對蛋白質和多糖損失有顯著影響（<0.05）。以上結果說明，海參漲發過程中雖然也有營養物質損失，但整個漲發過程中的營養物質損失主要源于加熱過程，這與李志超的研究結果一致[38]。

圖5 不同水發方式對海參發制過程中蛋白質和多糖損失的影響

如圖5b所示，采用沸水-常壓方式水發時海參的蛋白質和多糖損失分別為9 920.32和699.98g/g；而微波-真空水發時海參的蛋白質和多糖損失分別為4 577.97g/g和522.08g/g，分別比沸水-常壓水發時的降低了53.85%、25.41%，明顯低于沸水-常壓下的營養損失（<0.05）。因而微波-真空與沸水-常壓相比更有利于保留海參的主要營養成分，即水溶性蛋白質和多糖。

2.8 微波-真空水發與沸水-常壓水發對海參質構的影響

硬度是表征海參質構的重要指標[38]，與海參水發程度和感官品質關系密切。如圖6所示，微波-真空處理的海參初始硬度比沸水-真空處理的小，隨著漲發時間的延長，海參的硬度均呈現下降的趨勢。2～4 d期間，微波-真空處理的海參硬度均比沸水-常壓處理的海參硬度高，不同處理方式對海參硬度差異顯著（<0.05）；到第4天，沸水-常壓下的海參硬度下降幅度達55.64%，而微波-真空水發海參硬度僅下降23.07%，2種水發方式對海參硬度差異極顯著（<0.01）。這是因為沸水煮制時熱量從海參表面逐層傳入內部，傳熱速度慢[20]，因此前期硬度大；但經過長時間高溫處理，海參體壁膠原蛋白發生變性，組織結構破壞，相互凝結并劇烈收縮，持水力降低，導致后期硬度快速下降。微波-真空處理能實現海參內外同時加熱，還能促進物質的交換[24]，因此海參加熱更均勻，水發過程更迅速，初期就漲發完全，硬度初始值小，海參品質下降慢，這種變化和感官評價變化一致。

圖6 不同水發方法對海參質構的影響

2.9 傅里葉變換紅外光譜分析海參蛋白二級結構變化

如圖7所示，海參蛋白在1 659、1 535、1 239 cm-1附近顯示吸收峰，分別歸屬酰胺Ⅰ帶、Ⅱ帶、Ⅲ帶[39]。1 600～1 700 cm-1的酰胺Ⅰ帶，是由碳骨架范圍內C=O伸縮振動引起的，能夠有效地反映三螺旋結構[39]。1 500～1 600 cm-1的酰胺Ⅱ帶，是由C-N伸縮振動和N-H彎曲振動所引起的；1 200～1 360 cm-1的酰胺Ⅲ帶，是由C-N伸縮振動和N-H彎曲振動產生[40]。由圖譜可看出，經過沸水-常壓水發的海參蛋白特征峰峰強明顯減弱，特別是在1 659 cm-1處微波-真空水發海參具有強烈的伸縮振動，而沸水-常壓水發海參相對較弱，可見微波-真空水發下的海參蛋白具有更完整的三螺旋結構[39]，而經沸水加熱后的海參蛋白結構破壞更嚴重。

在所有的酰胺區域中，酰胺I區具有強吸收峰，并且對蛋白構象敏感，因而適合作為二級結構的分析手段[41]。其中1 600～1 640、1 640～1 650、1 650～1 660、1 660～1 700 cm-1波數處譜峰分別表征-折疊、無規卷曲、-螺旋和-轉角結構[42]。如表5，不同處理的海參蛋白質二級結構發生了明顯的變化，與微波-真空水發相比，沸水-常壓條件下的海參蛋白質二級結構中-螺旋結構相對含量減少，而-結構（-轉角和-折疊）、無規卷曲結構相對含量增加，表明高溫使得膠原蛋白螺旋結構的氫鍵破壞更嚴重[43]，-螺旋結構向無規卷曲、-轉角和-折疊等其他結構轉化的比例更大，其蛋白質的功能特性明顯下降。這也說明，微波-真空條件下的水發過程更溫和，對海參蛋白的組織結構破壞程度更輕，能更好地維持其蛋白功能特性，從而使水發海參具有更好的吸水復原能力、質構和感官等特性。

圖7 不同水發方法的海參紅外光譜圖

表5 不同水發方法海參蛋白二級結構含量

3 結 論

1）海參水發時，微波加熱溫度和時間對漲發倍數、感官評價、蛋白質損失均有極顯著影響（<0.01），加熱溫度對多糖損失有顯著影響（<0.05），加熱時間對多糖損失有極顯著影響（<0.01）。通過正交試驗確定較佳微波加熱條件為70 ℃下加熱40 min。

2）傳統海參水發方法通常需要多次水洗、煮沸，造成大量的水溶性蛋白、多糖和風味物質損失，水發時間需要3~4 d。微波加熱結合真空水發，縮短了海參的完全漲發時間，漲發倍數最大達13.03，感官評分達13.46，總的蛋白質和多糖損失比沸水-常壓水發分別降低了53.85%、25.41%，且漲發過程中海參的硬度下降幅度僅下降了23.07%。

3）傅里葉變換紅外光譜（Fourier transform infrared spectroscopy，FTIR）結果表明微波加熱-真空條件更溫和，水發過程中更有利于保持蛋白二級結構的完整性及功能特性。

微波和真空技術已較成熟，適合工業化生產，在日常生活中應用也較為普遍，因此微波-真空水發技術與傳統水發方式相比優勢明顯，可望開發成具有實際應用價值的海參水發新技術。在后續研究中可探討多次微波-真空處理對縮短水發時間、提升水發效果的影響。微波-真空處理對海參水發過程中蛋白質分子結構的影響以及促進海參漲發的機制也值得進一步研究。

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Influnce of microwave heating combined with vacuum cold water immersion on sea cucumber () soaking effects

Du Jieyu1, Guan Juan1, Tang Haiqing2, Ou Changrong1※, Cao Jinxuan1, Li Chenghua1

(1.,315800,; 2.,315100,)

In order to investigate a novel microwave heating combined with vacuum cold water immersing technique of dried sea cucumber ().The effects of microwave heating time(25~50 min) and temperature(50~90 ℃) on the soaking effect of sea cucumber were studied with swelling ratio, nutrient loss and sensory quality, which were optimized by orthogonal experiment. Under the optimum microwave heating conditions, the effect of vacuum and atmospheric pressure on the soaking of sea cucumber were studied. The effects of microwave heating combined with vacuum soaking treatment on the quality of sea cucumber were compared with those of boiling water-atmosphere soaking. The results showed that microwave heating temperature and time had significant influence on the swelling (<0.01). An increasing tendency was observed on the swelling ratio of sea cucumber, followed by a decrease with the increase of heating temperature. In the range from 50 ℃ to 80 ℃, with the increase of heating time, an increasing tendency of the swelling ratio was showed, followed by a decrease while over 90 ℃. The optimum heating parameters of sea cucumber were determined by orthogonal experiment as heating at 70 ℃ for 40 minutes. Under the optimized conditions, compared with the sea cucumber under treatment of boiling water-atmosphere soaking, the sea cucumber treated by microwave heating combined with vacuum in cold water was swelling completely on the first day, reached the maximum value of 13.03 time and the maximum sensory score of 13.46, and the total loss rate of soluble protein and polysaccharide decreased by 53.85% and 25.41%, respectively. And it exhibited even better texture characteristics than those under boiling water and atmospheric pressure (<0.05). FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) showed that the process was milder under microwave heating aided vacuum technique, which was conducive to maintaining integrity of the secondary structure of protein and functional characteristics during soaking. The results provide a theoretical and technical support for the development and application of new technology on sea cucumber.

microwave; texture; sea cucumber; vacuum immersion; nutrient loss; sensory quality

杜婕妤，管娟，湯海青，等. 微波加熱結合真空冷水浸泡對海參水發效果的影響[J]. 農業工程學報，2020，36(17)：272-280.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.17.032 http://www.tcsae.org

Du Jieyu, Guan Juan, Tang Haiqing, et al. Influnce of microwave heating combined with vacuum cold water immersion on sea cucumber () soaking effects[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2020, 36(17): 272-280. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.17.032 http://www.tcsae.org

2020-05-12

2020-08-28

國家自然科學基金(31271890)；寧波農業重大擇優委托項目（2012C10024）；寧波市科技局富民項目（2017C10029）；浙江省公益研究項目（GN18C200033）

杜婕妤，主要研究方向為水產品加工及食品風味化學。Email：djy199621@163.com

歐昌榮，博士，博士生導師，研究方向為水產品保鮮加工及食品風味化學。Email：ouchangrong@nbu.edu.cn

10.11975/j.issn.1002-6819.2020.17.032

TS254.4

A

1002-6819(2020)-17-0272-09