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《食品科学》:宁波大学杨文鸽教授等:预熟制处理对三疣梭子蟹冻藏品质的影响

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三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)是我国重要的经济蟹类之一,其肉质鲜嫩、蛋白含量高、必需氨基酸齐全且风味独特,深受广大消费者喜爱。梭子蟹除了以鲜活方式销售外,常被冻藏保存,以解决禁渔期梭子蟹短缺的问题。冻藏可显著延长梭子蟹的货架期,但直接冻藏易导致肌肉蛋白变性、肌纤维糜化、肌肉品质劣化 。 研究表明, 预熟制处理不仅可以减菌、降低酶活性、改善肌肉品质、赋予产品特殊的风味色泽、延长货架期,还可以有效减少冻藏过程中蟹脚脱落,大幅提高产品的稳定性和安全性。

宁波大学食品与药学学院的孙仲麒、魏华茂*、杨文鸽*等以三疣梭子蟹为研究对象,比较新鲜与预熟制处理三疣梭子蟹在冻藏过程中pH值、TVB-N含量、菌落总数(TVC)、持水性(WHC)和色泽的变化,结合肌肉蛋白组成以及微观结构,探究预熟制梭子蟹在冻藏过程中的品质变化规律,旨在为预熟制三疣梭子蟹的贮藏品质及其货架期预测提供参考,以确保水产品的食用品质。


1 预熟制处理对梭子蟹在冻藏期间pH值变化的影响

三疣梭子蟹随机分为3 组:1)对照组(C组);2)熟制后冻藏组(H-F组);3)冻藏后熟制组(F-H组)。 由图1可以看出,冻藏期间对照组(C组)pH值呈现先下降后上升的“V”型趋势,0 d时蟹肉pH值为6.85±0.05,表明样品呈现高鲜度。 随着冻藏时间的延长,梭子蟹体内糖原分解产生乳酸等有机酸,导致pH值逐渐降低,C组前30 d pH值显著下降( P <0.05),并达到最低值6.30±0.04,之后在微生物及内源酶的共同作用下生成碱性含氮物,导致pH值升高。 对于H-F组和F-H组而言,蟹肉pH值均高于C组,主要原因是蟹壳中含有较多的碱性物质,在高温熟制过程中逐渐渗透到肌肉中,同时加热还会引起肌肉蛋白产生一些小分子含氮物,引起pH值的升高。 冻藏期间,H-F组和F-H组蟹肉的pH值均呈现出先上升后下降直至平稳的趋势,并均在冻藏30 d时达到最高值。


2 预熟制处理对梭子蟹在冻藏期间TVB-N含量变化的影响

由图2可知,3 组样品的TVB-N含量随冻藏时间的延长均呈现上升趋势,其中C组TVB-N含量在各时间均存在显著性差异(P<0.05)。0 d时C组蟹肉的TVB-N含量为(5.02±0.23)mg/100 g,低于加热组(H-F组和F-H组)((8.05±0.35)mg/100 g),主要是因为加热可引起部分蛋白质降解,引起挥发性含氮物质含量的增加,从而导致TVB-N含量增加。冻藏期间,C组蟹肉TVB-N含量稳定增加,在冻藏30、120 d和180 d时分别为(10.97±0.20)、(18.78±0.58)、(23.45±0.35)mg/100 g,均低于GB 2733—2015限值25 mg/100 g,表明梭子蟹在贮藏180 d后仍可食用。H-F组的TVB-N含量在前10 d无显著性变化(P>0.05),到第30天时,H-F组TVB-N含量为(10.27±0.23)mg/100 g,F-H组为(10.87±0.37)mg/100 g。冻藏时间超过30 d后,由于蛋白质降解以及微生物滋生等因素,TVB-N含量增长速率加快。冻藏180 d时,H-F组的TVB-N含量为(21.12±0.58)mg/100 g,低于C组和F-H组。可见,预熟制可有效抑制梭子蟹在冻藏期间蛋白质的腐败变质,延缓TVB-N含量的增加,从而达到延长货架期的效果。


3 预熟制处理对梭子蟹在冻藏期间TVC变化的影响

F-H组在指标测定前有加热处理,故仅测定C组和H-F组的TVC变化。由图3可以看出,与第0天相比,C组和H-F组其他时期的TVC均显著升高(P<0.05),并且H-F组增加速率始终小于C组。冻藏初期(第0 天)C组和H-F组的TVC分别为(1.77±0.07)、(1.57±0.23)(lg(CFU/g)),主要是因为熟制处理具有杀菌作用,可有效降低内源酶活性,C组冻藏120 d后的TVC为(3.87±0.07)(lg(CFU/g)),约为新鲜蟹肉的100 倍,而H-F组的TVC则在150 d时达到熟制新鲜蟹肉的100 倍;冻藏180 d后,H-F组TVC为(4.03±0.17)(lg(CFU/g)),低于C组((4.60±0.10)(lg(CFU/g))),且两组均低于标准限值5.0(lg(CFU/g),说明在冻藏过程中仍有微生物滋生,但熟制后冻藏有助于降低蟹肉的TVC。综上所述,熟制预处理可显著减缓梭子蟹在冻藏期间微生物的增长速率,延长货架期,这与TVB-N含量的测定结果一致。


4 预熟制处理对梭子蟹在冻藏期间WHC变化的影响

由图4可知,C组第0天的WHC为(78.13±0.97)%,高于加热组(H-F组和F-H组,(75.71±0.46)%),这是因为经过加热处理后蛋白质变性,肌纤维和肌肉结缔组织被破坏,疏水基团暴露,最终引起WHC下降。3 组蟹肉的WHC均在前10 d显著降低(P<0.05),C组在第60天下降至(69.51±0.82)%,之后下降趋势减缓。H-F组蟹肉的WHC始终高于F-H组,180 d时为(64.57±0.89)%,而F-H组则降为(62.50±0.60)%,这是因为冻结过程中,水分会在相变过程中转化为冰晶,冰晶的膨胀压力会导致肌肉组织细胞形态改变、机械损伤等,从而导致WHC下降;同时,因为预熟制会使蛋白质变性聚集并形成凝胶,使得更多的水分子结合在凝胶基质中,从而提高了其WHC。


5 预熟制处理对梭子蟹在冻藏期间肌肉蛋白组成的影响

如图5所示,肌球蛋白重链(MHC)(200 kDa)和肌动蛋白(Actin)(42 kDa)为主要蛋白。随冻藏时间延长,C组蟹肉小分子蛋白条带逐渐增多,这与冻藏期间大分子蛋白降解有关,可能是由于冻藏期间冰晶的生成引起肌肉蛋白空间结构改变以及内源性蛋白酶和微生物滋生所产生的蛋白酶引起,相似的结论也在中华绒螯蟹中被报道。经熟制处理后,蟹肉的MHC条带变浅,而其他条带的出现表明熟制处理可引起蟹肉蛋白结构的破坏。此外,对于F-H组而言,一方面和C组样品一样,随着冻藏时间的延长其肌肉蛋白逐渐被降解;另一方面,解冻后的梭子蟹在熟制的过程中,部分肌肉蛋白也会因某一温度下蛋白酶的高活性作用而被降解,因此相对于C组和H-F组,180 d时F-H组MHC的降解更为明显。


6 预熟制处理对梭子蟹在冻藏期间肌肉微观结构的影响

如图6所示,0 d时C组蟹肌肉排列清晰、致密整齐,肌纤维明显且粗壮,表明新鲜梭子蟹肌肉品质良好;冻藏30 d后肌纤维仍明显粗壮、致密,肌肉结构变化不大;继续冻藏后肌纤维结构逐渐变细小且无序,180 d后肌肉结构杂乱且模糊,此时蟹肉呈糜状,食用品质下降。本研究中可以明显观察到加热组(H-F组、F-H组)肌纤维结构的变化,原因在于加热促进了肌肉蛋白的交联和聚集,相比H-F组,F-H组蟹肉肌纤维排列无序化程度及肌纤维孔隙较大,180 d时肌肉呈现连续的断裂现象,说明肌节变短、蟹肉呈糜状。由此可以说明,预熟制处理后冻藏对蟹肉的肌纤维结构有一定的保护作用,这与蟹肉WHC和肌肉蛋白组成的测定结果相印证。


7 预熟制处理对梭子蟹在冻藏期间肌肉色泽的影响

由表1可知,与第0天相比,加热组(H-F组、F-H组)W值均呈下降趋势,尤其是冻藏后期显著降低(P<0.05);W值越低表明蟹肉颜色越暗,其品质越差,可能是冻藏期间水分的散失及肌肉蛋白或脂质发生氧化造成了蟹肉色泽变暗。冻藏初期,C组的b*值减小,说明由肌肉颜色由黄变蓝,可能是由于冻藏过程中蟹体的血蓝蛋白发生氧化变成蓝色,导致b*值减小。与C组相比,加热组(H-F和F-H组)经过熟制,W值都有不同程度的增加,且H-F组的W值略高于F-H组,可能是熟制时的高温使肌红蛋白和血蓝蛋白变性,以及在冻藏过程中冰晶的形成,共同导致了肌肉结构蛋白肌纤维直径减小、肌节收缩,进而影响了光在肌肉中的散射,最终导致了W值的下降。


8 蟹肉品质指标的相关性分析

如图7所示,TVB-N含量和TVC存在极显著正相关,说明梭子蟹品质的下降伴随着氨和胺类等碱性含氮物质的生成,以及细菌的滋生。TVB-N含量与WHC、W值分别呈显著和极显著负相关,主要是因为冻藏期间冰晶的生成会使蛋白质发生变性与聚集,引起蛋白质空间结构的改变,导致肌肉失水、颜色变暗,最终促使蟹肉品质劣变。综上所述,蟹肉冻藏过程中品质变化可由TVB-N含量、TVC、WHC以及W值等指标评价。


结论

本研究探究预熟制处理对三疣梭子蟹在冻藏过程中肌肉生化特性的影响,结果表明,加热导致梭子蟹肌肉W值升高,而冻藏时间延长则使W值下降。经预熟制处理的梭子蟹在冻藏过程中pH值比较稳定,TVB-N含量和TVC增长较为缓慢,WHC保持较好,肌肉断裂程度较小。说明预熟制处理可有效减缓梭子蟹在冻藏期间的品质劣化,对延长货架期有着积极作用,本研究结果可为三疣梭子蟹预制菜的加工贮藏提供参考依据。

本文《预熟制处理对三疣梭子蟹冻藏品质的影响》来源于《食品科学》2023年44卷第15期181-187页,作者:孙仲麒,苏兰香,黄 涛,贾 茹,魏华茂*,杨文鸽* 。 DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220824-287。 点击下方 阅读原文 即可查看文章相关信息。

实习编辑;中国农业大学食品科学与营养工程学院 崔芯文;责任编辑:张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网。

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