王 阳，刘文涛，潘锦锋，姜鹏飞，张晓芳，秦 磊，董秀萍,*
不同的加工方式会对物料的质量、营养成分以及质构等品质有不同程度的影响。在实际加工过程中要根据不同食材来选择不同的熟化加工方式，从而使加工产品拥有最佳的品质。现有的食品热加工技术种类繁多，主要包括传统沸水煮制、蒸制及微波等加工方式[1]。其中沸水煮制和蒸制是传统加工方式，在畜禽类肉品[2-4]品质方面研究较多。微波具有加热速度快、加热均匀等优点，现已广泛应用于食品的干燥、解冻、灭菌等领域[5]。真空低温烹饪技术最早应用于鹅肝和牛肉，是指将食物抽真空包装，然后在65 ℃左右熟化，具有营养损失少，防止脂质氧化等优点；国外学者多采用此法研究猪肉[6]、羊羔肉[7]、牛肉[8]的质构特性变化。
鲍鱼是软体动物门（M o l l u s c a）、腹足纲（Gastropoda）、鲍科（Halio tidae）、鲍属（Haliotis）的海洋贝类[9]。其肉质柔嫩细滑、滋味鲜美、蛋白质含量高、必需氨基酸全面丰富、营养价值高[10]，被人们视为海味珍品之冠。2015年，我国的鲍鱼养殖产量近12.80万 t。鲍鱼虽然产量较大，但主要以鲜销为主，且食用方式较单一。本实验比较了沸水煮制、蒸制、微波熟制及真空隔水加热对预制鲍鱼的质量损失率、持水力、基本营养成分、质构特性及水分分布的影响，同时进行了氨基酸分析，考察各种熟化方式对鲍鱼预制品品质特性的影响，为预制鲍鱼的熟化加工提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
皱纹盘鲍（Haliotis discus hannai ino），带壳质量约为72 g，壳长约为8.1 cm，3～5月购于大连新长兴水产品批发市场。将鲜活鲍鱼去壳和内脏，洗净于冰水中平衡。鲍鱼预制：新鲜鲍鱼与水按1∶3（m/V）的比例于60 ℃水浴锅中水浴20 min，然后速冻12 h，得预制鲍鱼（pre-treated abalone，PTA），作为实验原料备用。
1.2 仪器与设备
TA.XT.plus质构分析仪 英国Stable Micro Systems公司；UltraScan PRO分光色差仪 美国HunterLab公司；Z-323K冷冻离心机 德国Hermle公司；F-2700荧光分光光度计 日本Hitachi公司；P1201高效液相色谱仪、AAK氨基酸分析系统 大连依利特分析仪器有限公司；UV-5200紫外-可见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司；NMI20-030H-1核磁共振成像分析仪 上海纽迈电子科技有限公司。
1.3 方法
1.3.1 样品处理
以PTA为原料，实验分4 组：1）沸水煮制样品（boiling-water cooking samples，BWCS）：样品与水比例为1∶5（m/V），沸水加热6 min，作为对照组；2）蒸制样品（steam cooking samples，SCS）：蒸锅水沸腾后，放入样品蒸制10 min；3）微波样品（microwave cooking samples，MCS）：微波炉（输出功率900 W）加热样品50 s；4）真空隔水煮制样品（vacuum-sealed bag cooking samples，VSBCS）：将样品抽真空包装，在80 ℃水浴锅中加热25 min。
1.3.2 基本营养成分测定
基本营养成分的测定参照文献[11-15]进行，水分含量以湿质量计，其余质量分数以干质量计。
1.3.3 质构分析
质地剖面分析（texture profile analysis，TPA）：于鲍鱼腹足中间部位取圆柱形样品，样品直径为1.27 cm，高度为1.00 cm。测试条件：测试探头P/50，测试速率1 mm/s；压缩程度75%；停留间隔5 s；数据采集速率400 p/s，触发力5 g[16]。每个样品重复5 次。
剪切力：于鲍鱼腹足中间部位取圆柱形样品，样品直径为1.27 cm。测试条件：测试探头HDP/PS，测试速率1.00 mm/s，数据采集速率400 p/s[16]。每个样品重复5 次。
1.3.4 色泽测定
用鲍鱼内部切面进行色差分析。根据测得的L*、a*、b*值计算白度值。白度值计算公式如式（1）[17]。L*值表示亮度，a*值表示红绿偏向，b*值表示黄蓝偏向，每个样品重复5 次。
1.3.5 持水力测定
持水力采用经Farouk等[18]的方法改进的加压滤纸法。将鲍鱼样品纵向切成5 mm厚片状，称其质量m1，取长条滤纸将其裹住，用5 kg力压鲍鱼样品2 min，后称其质量m2。每个样品重复5 次。持水力计算如式（2）。
式中：m1、m2分别为加压前、后样品质量/g。
1.3.6 自旋-自旋弛豫特性分析
参照Geng Shaote等[19]的方法。轻轻拭干鲍鱼表面水分，将整只鲍鱼置于射频线圈中心，利用CPMG（Carr-Purcell-Meiboom-Gill）脉冲序列测定样品的自旋-自旋弛豫时间（T2）。采样参数：采用的射频线圈直径为60 mm，中心频率为23.20 MHz，采样点数为149 996，90°脉冲时间为13.00 μs，180°脉冲时间为26.00 μs，重复采样等待时间为3 000.000 ms，模拟增益为15，数字增益为3，前置放大增益为1，累加次数为4，回波个数为5 000，每个样品重复采集3 个信号，利用核磁共振弛豫时间反演拟合软件MultiExp Inv Analysis得到反演数据，数据归一化后，利用Origin软件作图。
1.3.7 氨基酸组成分析
将样品中的蛋白全部水解成氨基酸残基后，使用2,4-二硝基氟苯柱前衍生高效液相色谱法测定氨基酸含量。样品预处理：取25 mg冻干样品，加入安醅瓶中，加入3 mL 6 mol/L盐酸溶液或3 mL 4 mol/L氢氧化钠溶液，分别进行两种方式的水解（每种水解方式做2～3 个平行），酒精喷灯高温拉丝封口，放入烘箱中110 ℃水解24 h。将水解后的样品从安醅瓶中转入蒸发皿中，并用水多次洗涤安醅瓶，洗液一并转入蒸发皿，放在80 ℃水浴锅上蒸干。用衍生缓冲溶液多次洗涤蒸发皿，洗液转入25 mL的容量瓶中，并用衍生缓冲溶液定容；用0.45 µm微孔过滤器过滤，备用。按照AAK氨基酸分析系统的衍生方法进行氨基酸衍生化，过膜后使用高效液相色谱分析。测定条件：AAK氨基酸专用分析柱（250 mm×4.6 mm，5 μm），柱温27 ℃，进样体积10 μL，流动相总流量1.2 mL/min，检测波长360 nm。采用P1201高效液相色谱仪测定。
1.3.8 质量损失率测定
质量损失率参照Li Chao等[20]的方法，PTA在不同熟化方式下熟化，熟化前称质量。熟化后冷却到室温，用吸水纸吸干表面水分，再次称质量。每个样品重复5 次。质量损失率表示为Xc（式（3））。
式中：mb、ma分别为熟化前、后样品质量/g。
1.3.9 感官评定
由10 位食品专业研究人员组成评价小组，采用双盲法进行检验。对熟化后的样品感官进行综合评分，感官评定标准见表1，每个条件样品重复评定5 个。
表1 感官评定指标及分级条件Table 1 Criteria for sensory evaluation of cooked abalone
1.4 数据分析
2 结果与分析
2.1 感官评定
表2 不同熟化方式下的鲍鱼样品感官评定得分Table 2 Sensory attribute scores of abalone cooked with different cooking methods
由表2可知，组织形态和色泽上，SCS和VSBCS优于MCS和BWCS，前两者形态均匀规整，较有光泽，可接受性较好，且SCS口感上显着优于其他样品，MCS和VSBCS总体评分值较接近，差异不显着；风味上，SCS、MCS、VSBCS并无显着差异；综合结果显示，SCS可接受性最好；这可能是蒸制方式对鲍鱼的营养成分保留较好，有利于风味物质的形成。
2.2 质量损失率与持水力
表3 不同熟化方式下的鲍鱼样品的质量损失率与持水力Table 3 Mass loss percentages and WHC of abalone subjected to different cooking methods
质量损失率是肌肉持水力的重要指标，肌肉在加热熟化过程中会伴随着汁液流失，影响肉样质量。持水力是指当受到外力挤压时保持原有水分和添加水分的能力。肌肉中水以结合水、自由水和不易流动水3 种形式存在[21]，决定肌肉保水性的主要是不易流动水。它存在于肌原纤维和肌纤维膜之间，依赖肌原纤维蛋白的空间结构，当蛋白质处于紧缩状态，网络空间小，持水性低；当蛋白质处于膨胀状态时，网络空间大，持水性就高[22]。由表3可知，BWCS质量损失最多，持水力最小。SCS质量损失最少，持水力最高，但SCS、MCS、VSBCS三者间质量损失率和持水力均无显着差异。这可能是沸水煮制过程样品质量损失率较大，较多的小分子蛋白、脂肪等随自由水分流出，保水性降低[23]。
2.3 基本营养成分
表4 不同熟化方式下鲍鱼样品的营养成分Table 4 Nutrients of abalone samples cooked by different methods
由表4可知，SCS水分含量和粗蛋白质量分数最高，分别为78.90%、76.54%，其次是MCS、VSBCS，BWCS两者最少；SCS粗脂肪质量分数最高，BWCS最少，MCS、VSBCS介于两者之间；MCS灰分质量分数最高为3.28%，BWCS最低，其他两者之间无显着差异；VSBCS碳水化合物质量分数最高为26.36%，其他三者间差异不显着。BWCS粗蛋白、粗脂肪、灰分质量分数和水分含量最低。这是因为在沸水煮制过程中鲍鱼水溶性蛋白和盐溶性蛋白显着性减少[24]，脂肪受热反应形成小分子物质等，溶于自由水分并随其流失，煮制后期样品表面甚至出现裂纹，样品内部与传热介质交换较多，加快了营养成分的流失，其他三者形态较完整，熟制过程质量损失较少，营养成分损失也较少。SCS碳水化合物质量分数最低，可能其他基本营养成分质量分数均较高，使之相对较低。综合以上结果，蒸制方式对PTA整体营养成分保留较好。
2.4 质构特性
表5 不同熟化方式下的鲍鱼质构特性Table 5 Textural properties of abalone subjected to different cooking methods
由表5可知，SCS、MCS、VSBCS三者质构特性总体与BWCS有显着差异。BWCS剪切力最大，SCS、MCS、VSBCS三者较小，但三者间无显着差异；SCS弹性和咀嚼性最大，BWCS咀嚼性最小，两者差异显着，MCS、VSBCS两者无显着差异；SCS、MCS、VSBCS硬度均大于BWCS；SCS、MCS、VSBCS三者凝聚性无显着差异。这一结果与感官评定结果中，BWCS组织形态、口感得分较低，SCS这两者得分较高，MCS、VSBCS得分在BWCS、SCS之间相一致。本实验结果与杨玉娥等[25]加热方式对猪里脊肉质构特性的影响研究结果相一致。
质构特性的差异是由内部和外界因素共同决定的。煮制、蒸制、微波、真空4 种熟化方式的温度、传热速率、传热介质不同，造成样品的熟化机制不同，对其质构特性影响程度也不同。郑皎皎等[26]在研究鲤鱼蒸制过程中的变化时发现，鱼块大小和加热容器对升温速率有明显影响；朱玉安等[27]研究加热方式对鱼糜凝胶特性影响发现，微波加热平均速率是水浴加热速率的7 倍，是蒸汽加热速率的2 倍。熟化方式不同对样品质构特性影响不同。这可能与肌原纤维蛋白和结缔组织中的胶原蛋白有关，加热使肌肉结缔组织胶原蛋白变性转变为明胶，使肉质变软，同时加热使肌肉纤维蛋白凝聚收缩，并使肌肉失水变硬，二者共同影响肉品的嫩度、弹性等[28-30]。煮制过程样品内部与外界的介质交换频繁，质量损失增多；煮制后期样品表面甚至出现裂纹，加快了小分子蛋白等随水分流失，造成弹性、凝聚性、回复性等显着降低。但煮制较小的加热速率又使样品表面形成较多的凝胶[26]，使其剪切力变大，造成嫩度变小。样品间个体差异、不同加热方式都可能对样品的质构特性造成影响。
2.5 色泽
表6 不同熟化方式下的鲍鱼色泽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，两者差异显着；4 种样品的a*、b*值间无显着差异。这可能是不同熟制方式下样品蛋白质与还原糖等发生美拉德反应，生成的颜色不同。另一方面可能是色素和脂肪氧化作用，高温破坏样品中的色素，同时脂肪在受热氧化过程产生的自由基，也对样品中的色素产生破坏，使鲍鱼的颜色发生变化[31]。感官评分结果显示SCS总体色泽可接受性较好，结合色泽实验结果表明，人们对L*、a*、b*及白度值较高的样品接受性较好。
2.6 低场核磁共振分析
图1 不同熟化方式下鲍鱼样品的T2弛豫时间图谱Fig. 1 T2 relaxation time of abalone subjected to different cooking methods
图2 不同熟化方式下鲍鱼样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为3种类型：结合水、不易流动水、自由水[32]；结合水指蛋白质分子表面的极性基团与水分子以氢键紧密结合形成的水分子层，不易流动水是指存在于肌纤丝、肌原纤维及膜之间，吸附在蛋白质等大分子间不易流动的水分子，自由水是指存在于细胞外的间隙中能自由流动的水[33]。图1中有3 个峰，1～10 ms代表结合水（T21）、10～200 ms代表不易流动水（T22）、200～1 000 ms代表自由水（T23），不易流动水峰值较高。峰面积（A21、A22、A23）反映了相应的含水率[34]。由图2可知，SCS与PTA不易流动水峰面积（A22）无显着差异，其次是MCS，VSBCS和BWCS较低，且无显着差异。在熟制过程中，样品的结合水、不易流动水和自由水之间相互转化。与PTA相比，BWCS、VSBCS不易流动水分布比例减少，结合水和自由水分布比例增多，可能高温加热使蛋白质变性、与水分子的结合更紧密，不易流动水转变为结合水；也可能是不易流动水损失较多，使结合水和自由水分布比例相对增大。MCS自由水分布比例最多，可能与传热方向有关。样品中水分子对微波的吸收最好，微波破坏了水分子的吸附作用，使其由内层向外层的迁移，不易流动水转化为自由水。SCS不易流动水峰面积最大，自由水峰面积最低，分布比例最小。这可能是一方面蒸制过程中蛋白质保留较多，持水力较大，不易流动水含量较高；另一方面蒸制时温度较高，自由水变成水蒸气减少；因此不易流动水和结合水含量相对较高。
2.7 相关性分析
表7 水分含量、质量损失率、持水力、蛋白质量分数与质构特性相关性分析系数矩阵Table 7 Correlations between TPA properties and moisture content,mass loss percentage, WHC, and protein content
由表7可知，各个指标间均有相关性。其中粗蛋白质量分数与不易流动水含量极显着正相关；水分含量与质量损失率显着负相关，与弹性正相关；持水力与弹性显着正相关，与剪切力显着负相关。粗蛋白质量分数与其他各个指标的相关性也较大（均在0.7以上），表明蛋白质质量分数的高低对样品的持水力及质构和水分分布具有较大的影响，尤其是对水分含量、弹性及不易流动水含量；有研究表明鲍鱼蛋白质受热变性，其中胶原蛋白形成明胶，肌肉纤维会随着温度上升产生收缩、聚集、甚至断裂，纤维间空隙变大，两者共同作用鲍鱼的持水力和质构特性等[35]。水分含量与质量损失率、持水力、弹性、剪切力和不易流动水含量的相关性均在0.8以上，水分含量的多少能够很大程度地影响鲍鱼的品质。质量损失率与其他各个指标的相关性均在0.9左右，表明样品流失液的多少对样品品质影响非常大，因此研究如何控制熟化过程质量损失也很有意义。持水力与弹性和剪切力显着相关，样品持水力的高低能够显着影响样品的质构特性变化。弹性与剪切力和不易流动水含量的相关性在0.9以上，三者的微小变化均会对其他两个指标产生较大的影响。
2.8 氨基酸分析
表8 不同熟化方式下的鲍鱼样品中的氨基酸质量分数Table 8 Amino acid composition of abalone subjected to different cooking methods
氨基酸含量与组成，特别是8 种EAA和2 种半必需氨基酸含量的高低和构成比例是决定蛋白质营养价值的重要参考依据[36]。熟化鲍鱼蛋白质质量分数均在60%以上。由表8可知，新鲜鲍鱼、BWCS和SCS氨基酸种类齐全，均有18 种。MCS、VSBCS均未检测到色氨酸，VSBSC还未检测到苯丙氨酸，这可能是色氨酸和苯丙氨酸在加热过程中发生了某些化学变化，使二者消失或低于仪器检出限。
熟化鲍鱼的EAA质量分数比新鲜鲍鱼低，而NEAA质量分数与新鲜鲍鱼相比相差不大（VSBCS除外）。VSBCS中氨基酸变化较大，其中甲硫氨酸质量分数减少，色氨酸、苯丙氨酸减少，半胱氨酸、甘氨酸、组氨酸质量分数增加，可能是减少的EAA发生反应转变成了NEAA。根据联合国粮农组/国际卫生组织标准，质量较好的蛋白质EAA/NEAA大于60%。BWCS和SCS的EAA/NEAA约为51%，MCS中EAA/NEAA为49.35%，VSBCS为42.84%，新鲜鲍鱼为59.16%；郭远明等[10]的皱纹盘鲍和杂色鲍研究结果则为55.96%与56.53%。EAA/NEAA的下降可能源于加热造成的氨基酸流失，部分氨基酸高温下也可发生化学反应形成风味物质而减少。
DAA是香味形成所必需的前体氨基酸，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，新鲜鲍鱼、BWCS、SCS和MCS中的DAA种类齐全，但VSBCS未检测到苯丙氨酸；BWCS、SCS和MCS的DAA质量分数比新鲜鲍鱼高，但三者质量分数相差不大。新鲜鲍鱼中谷氨酸质量分数最高，占DAA总量的38.19%，BWCS中的谷氨酸质量分数最低，占DAA总量的32.90%，谷氨酸是质量分数最高的氨基酸，是鲍鱼鲜味的主要来源。
3 结 论
熟化加工会造成鲍鱼腹足不同程度的质量损失，持水力下降；其中BWCS质量损失率最高，持水性最差，SCS、MCS、VSBCS的质量损失率较低，持水性较好，但三者间差异不显着。熟化加工会对样品的营养成分保留及质构特性产生较大影响。SCS蛋白质（76.54%）和水分（78.90%）保留较好，BWCS蛋白质流失较多；SCS、MCS、VSBCS的嫩度、弹性均优于BWCS。低场核磁共振结果表明不易流动水在熟化鲍鱼水分分布中含量最高，SCS、MCS不易流动水含量显着高于BWCS，这与持水力结果相一致。综合本实验测定指标，蒸制是较适宜的鲍鱼加工方式。
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