二次殺菌條件對凡納濱對蝦軟烤蝦品質的影響

魯淑彥，遲 海，李學英，楊憲時

（1.中國水產科學研究院東海水產研究所，上海 200090；2.上海海洋大學食品學院，上海 201306）

二次殺菌條件對凡納濱對蝦軟烤蝦品質的影響

魯淑彥1，2，遲 海1，李學英1，楊憲時1

（1.中國水產科學研究院東海水產研究所，上海 200090；2.上海海洋大學食品學院，上海 201306）

通過基于柵欄效應的工藝將凡納濱對蝦加工成高水分軟烤蝦，對產品進行二次殺菌，測定不同殺菌條件下軟烤蝦的色澤、質構、pH值、感官品質，并判定是否處于商業無菌狀態。結果表明，隨著殺菌溫度的增加，L*值、a*值與b*值均呈現下降趨勢，隨殺菌時間增加，L*值略有下降，a*值與b*值略有上升。殺菌溫度上升，硬度、膠粘性、咀嚼性、彈性在一定范圍內先上升再下降；而粘附性一直上升，內聚性一直下降但變化相對較小，最大剪切力的整體趨勢也下降。殺菌時間增加，硬度、粘附性與咀嚼性升高，內聚性與最大剪切力下降，膠粘性先下降再上升，而彈性先上升再下降。軟烤蝦的pH值隨著殺菌溫度升高變化較復雜，但殺菌時間增加時pH值上升。當殺菌條件為90℃·（30 min）-1時，軟烤蝦的感官品質最好，并且達到商業無菌狀態。

凡納濱對蝦；軟烤蝦；二次殺菌；色澤；質構；商業無菌

凡納濱對蝦（Litopenaeus vannamei），俗稱南美白對蝦、白肢蝦、白對蝦，屬節肢動物門，甲殼綱，十足目，對蝦科，對蝦屬［1］。此蝦原產于南美洲太平洋沿岸，與斑節對蝦（Penaeusmonodon）、中國明對蝦（Fenneropenaeus chinensis）同屬世界上養殖產量最高的三大蝦類［2］。

傳統烤蝦制品水分含量低，雖然有較好的貯藏性和貨架期，但也喪失了鮮蝦大部分的口感和風味，質地粗硬，口感較差。因此，近年來國內外對于改善烤蝦類生產工藝方面的研究逐漸增多。本研究中的高水分烤蝦以凡納濱對蝦為原料，基于柵欄效應理論［3］，通過一系列的生產工藝，生產出水分含量較高、營養價值保留較好、口感和風味接受度高的產品。同時，由于腐敗微生物在高水分的情況下更易生長繁殖，軟烤蝦的高水分也帶來了可能導致貨架期變短的高風險，因此，為了延長高水分軟烤蝦的貨架期，選擇一種經濟、安全、簡便、適用范圍廣的二次殺菌方式很有必要，而加熱殺菌是食品工業保藏及延長食品貨架期的重要方法，LASCORZ等［4］使用歐姆加熱蒸煮北極蝦（Pandalus borealis），GAO等［5］研究了加熱對蝦肉蛋白的影響。目前對高水分軟烤蝦類的研究大多集中于風味物質［6］、貯藏中的品質變化和貨架期等幾方面［7］，王煥慶等［8］研究了高水分烤蝦在不同貯藏溫度下的品質變化和菌相分析，陳?。?］研究了在高水分軟烤蝦儲藏過程建立蠟樣芽胞桿菌的生長／非生長模型，但是關于二次殺菌和熱處理條件［10］對烤蝦制品的感官和質構影響的研究較少。本文通過研究二次殺菌條件對軟烤蝦色差、質構及商業無菌等方面的影響，以期為提高烤蝦制品的感官品質、延長貨架期及是否能在貨架期內保持商業無菌提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冷凍帶頭凡納濱對蝦（約20 g·ind-1），泰國卜蜂食品企業有限公司，-20℃貯藏運輸至實驗室，-80℃貯藏備用；食鹽，中鹽鹽業公司；白糖，上海裕田農業科技有限公司；味精，太太樂食品有限公司；氯化鈉，國藥集團化學試劑有限公司；革蘭氏染色試劑盒，杭州天和微生物試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

料理機，JYL-350B，九陽股份有限公司；水分活度儀，LabMaster-aw，瑞士Navasina公司；色差儀，CR-400，日本CHROMA METER公司；質構儀，TMS-Pro，美國Food Technology Corporation公司；天平，YP200N，上海菁海儀器有限公司，FA1004A，上海精天電子儀器有限公司；干燥箱，GZX-9240，上海博訊實業有限公司醫療設備廠，LG100B，上海實驗儀器廠有限公司；恒溫培養箱，HH.B11.500-BS-Ⅱ，上海躍進醫療機械廠；烤箱，YXD-8B，廣州西廚設備廠；紅外測溫儀，830-T2，德國Testo集團；超凈工作臺，SEX-TJ，上海整新電子設備；均質機，Masticator，西班牙IUL公司；恒溫水浴鍋，HY31-05，紹興柯橋醫療機械廠；滅菌鍋，YXQ-LS-50 SⅡ，上海博訊實業有限公司；冰箱，MPR-414F與MDF-U32V（N），日本Sanyo公司；制冰機，SIM-F140AY65，日本Sanyo公司；pH計，pHS-2C型，上海偉業儀器廠。

1.3 樣品制備

將帶頭蝦從-80℃冰箱中取出，放入-20℃冰箱中過夜，再進行以下處理步驟：凡納濱對蝦流水解凍→去頭去腸線→水煮→冰水冷卻→去蝦皮→清洗→瀝干→稱重→調味（加糖、鹽、味精）→浸漬→擺盤干燥→平衡水分→烘烤→平衡水分→真空包裝→二次殺菌→冷水冷卻→成品。將最終成品的水分含量控制在（45±1）%范圍，水分活度為0.91±0.02。

1.4 二次殺菌處理

對烘烤平衡水分后的制品用真空袋進行真空包裝，每包約100 g，對各組進行二次殺菌，殺菌條件如下：固定殺菌時間30 min，殺菌溫度分別為70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃；固定殺菌溫度90℃，殺菌時間分別為10 min、20 min、30 min、40 min、50 min。最終與未進行二次殺菌的對照組各項指標進行對比。殺菌溫度為90℃及以下時，將水浴鍋調至相應溫度，放入已真空密封的制品殺菌；殺菌溫度為100℃及以上時，調節滅菌鍋參數，放入已真空密封的制品滅菌。以上所指殺菌溫度均為水的溫度。

1.5 實驗方法

1.5.1 水分含量的測定

按照GB 5009.3-2010，采用直接干燥法，稱取適量已絞碎的各組樣品平行測定2次。

1.5.2 水分活度的測定

按照GB／T 23490-2009，采用水分活度儀擴散法，稱取適量已絞碎的各組樣品，平行測定2次。

1.5.3 色澤的測定

采用日本CR-400色差儀測定制品的L*，a*，b*值，其中L*表示亮度，L*＝0表示黑色，L*＝100表示白色；a*表示紅綠參數；b*表示黃藍參數。每次從樣品第二腹節部位測定讀數，每組平行測定5次。

1.5.4 質構的測定

采用TMS-Pro型質構儀對軟烤蝦制品進行TPA測定，測試前將蝦體表面的水分擦干。使用P／5柱形探頭，測試速度為50 mm·min-1，形變量為50%，回升高度為20 mm，每組樣品壓縮測定10次；使用燕尾剪切探頭對制品的第三腹節進行剪切實驗，測試速度為50 mm·min-1，回程距離為30 mm，每組樣品平行測定10次。

1.5.5 感官品質的測定

參考SC／T 3305-2003《烤蝦》，采用“盲法”對即食蝦仁產品的色澤、口感、質地和風味指標進行打分，感官評價小組由6名經過訓練的評價員組成，以1～5分表示，5分為最好品質，其次為4分，3分為中等品質，2分為更次，1分為最差品質。具體評分規則見表1。

表1 軟烤蝦感官評分規則Tab.1 Standards for the sensory evaluation of roast shrim p

1.5.6 商業無菌的檢驗

軟烤蝦商業無菌的檢驗參照GB 4789.26-2013中的要求，將各組樣品放入36℃恒溫培養箱保溫10 d，期間若有重量變化或脹袋立即剔出進行pH測定、感官檢查和涂片染色鏡檢，判斷是否有微生物增殖，進而判斷樣品是否符合商業無菌。

1.5.7 pH值的測定

取10 g已絞碎的軟烤蝦樣品，加入90 mL蒸餾水，均質后放置30 min，取上清液測定溶液pH值，每組平行測定2次。

1.6 數據分析

本文中的實驗數據用SPSS 22.0進行方差分析（ANOVA）和多重比較（DUNCAN法），P＜0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 二次殺菌對軟烤蝦色澤的影響

色澤是評價食品品質的一個重要指標，蝦類產品的品質也經常使用色澤來測定。TSIRONI等［11］在不同儲藏溫度下凍蝦貨架期的研究中發現，蝦皮與蝦肉的b*值與感官品質具有相關性；涂敏建等［12］研究了不同水分含量對南極磷蝦的色澤和質構的影響。

圖1為殺菌時間30 min時殺菌溫度對軟烤蝦色澤的影響。由圖1可知，軟烤蝦的L*值、a*值與b*值隨著殺菌溫度的升高而逐漸降低，根據顯著性差異分析，殺菌溫度低于100℃時，L*值與對照組相比沒有顯著性差異（P＞0.05），殺菌溫度上升到100℃、110℃和120℃時，L*值與未殺菌、70℃、80℃有顯著性差異（P＜0.05）；a*值與b*值也出現同樣的顯著性差異規律，這說明100℃及以上溫度的殺菌對軟烤蝦的L*、a*值與b*值有影響，這與趙冰等［13］研究熏肉殺菌時，得出高溫殺菌組的L*值、a*值與b*值相比低溫殺菌組均有降低的結果一致。圖2為殺菌溫度90℃時殺菌時間對軟烤蝦色澤的影響。圖2顯示，隨著殺菌時間的增加，L*值降低，a*值與b*值略有升高，但a*值、b*值在各殺菌組之間無顯著性差異（P＞0.05），而當殺菌時間為40 min或50 min時，L*值顯著降低（P＜0.05）。

軟烤蝦在二次殺菌過程中色澤產生變化的主要原因是，隨著殺菌溫度的升高和殺菌時間的增加，蝦體內發生美拉德反應，產生了褐變，導致蝦體變暗。在一定范圍內，溫度在很大程度上影響了美拉德反應的路線，溫度越高，色澤越深。王軍等［14］研究了美拉德反應對金帶細鲹魚（Selaroides leptolepis）的魚肉蛋白酶解物功能特性及潛在危害物形成的影響，結果表明，潛在危害物如5-羥甲基糠醛（HMF）隨著反應時間的延長而增加，而丙烯酰胺先增加再減小，美拉德反應也會降低魚肉的消化性。

圖1 殺菌溫度對軟烤蝦色澤的影響Fig.1 Effects of the sterilization tem perature on the colour of roast shrim p

圖2 殺菌時間對軟烤蝦色澤的影響Fig.2 Effects of the sterilization time on the colour of roast shrim p

2.2 二次殺菌對軟烤蝦質構的影響

質構的測定在產品的生產過程中可以為質量控制提供可靠依據，又可以為食品研發環節提供參數，同時，質構也會影響消費者的可接受度，進而影響產品的銷售，TPA分析所獲得的質構特性參數從一定程度上可以反映出肌肉品質的高低因此，在整個食品產業中，質構品質測定與評價占據整個食品產業鏈的重要地位［15-16］。

圖3與圖4顯示，殺菌時間為30 min時，隨著殺菌溫度的上升，硬度、膠粘性、咀嚼性、彈性均呈現先在一定范圍內上升，隨后再下降的趨勢；而粘附性一直上升，內聚性一直下降但變化相對較小，最大剪切力的整體趨勢也是下降的。其中，硬度、膠粘性和咀嚼性均在70℃時達到最大，彈性在100℃時達到最大，而剪切力在100℃時稍有上升，隨后下降。由差異性分析得出，粘附性和內聚性在各殺菌溫度下均與對照組有顯著性差異（P＜0.05），殺菌溫度為120℃時，除彈性外均與其它組有顯著性差異（P＜0.05）。圖5與圖6顯示，殺菌溫度為90℃時，隨著殺菌時間的增加，硬度、粘附性與咀嚼性升高，內聚性與最大剪切力下降，膠粘性先下降再上升，而彈性先上升再下降，其中膠粘性在90℃·（10 min）-1時最低，彈性值在90℃·（30 min）-1的殺菌條件下最高，根據顯著性差異分析，彈性在各殺菌時間下均與對照組有顯著性差異（P＜0.05），膠粘性與咀嚼性在各殺菌時間下無顯著性差異（P＞0.05）。

圖3 殺菌溫度對軟烤蝦硬度、膠粘性、咀嚼性、最大剪切力的影響Fig.3 Effects of the sterilization temperature on the hardness，gumm iness，chew iness and maximum shear force of roast shrimp

圖4 殺菌溫度對軟烤蝦粘附性、內聚性、彈性的影響Fig.4 Effects of the sterilization tem perature on the adhesiveness，cohesiveness and sp ringiness of roast shrim p

圖5 殺菌時間對軟烤蝦硬度、膠粘性、咀嚼性、最大剪切力的影響Fig.5 Effects of the sterilization time on the hardness，gumm iness，chew iness and maximum shear force of roast shrim p

圖6 殺菌時間對軟烤蝦粘附性、內聚性、彈性的影響Fig.6 Effects of the sterilization time on the adhesiveness，cohesiveness and springiness of roast shrimp

凡納濱對蝦的含肉率為50%以上，蛋白含量接近20%［17］，軟烤蝦在受熱過程中質構發生變化的主要原因是蛋白質的熱變性。溫度為100℃左右時，蛋白質的三級結構和四級結構遭到破壞，水解，異肽鏈形成，與糖類發生初期的美拉德反應；溫度上升到120℃時，蛋白質不但發生以上反應，甚至形成更為復雜的復合物或者氨基酸分解，這也是當殺菌溫度上升到120℃時，幾乎所有指標均與對照組差異明顯（P＜0.05）的原因。當蝦肉的中心溫度高于100℃時，其質地會由于熱處理而致密變硬，硬度變大會使口腔咀嚼難度增加，影響消費者可接受度［18］。魏心如等［19］在研究熱處理對雞胸肉剪切力與蒸煮損失的影響中，推薦對雞胸肉熱處理的最佳條件為：水浴溫度75℃，加熱中心溫度70℃；康懷彬等［20］的研究結果表明，選用85～90℃·（30 min）-1的二次殺菌處理可有效延長燒雞的保質期。因此在實際生產過程中應盡量采用100℃及以下的殺菌溫度對軟烤蝦進行二次殺菌，以免對其質構造成大的破壞和營養成分的流失。

2.3 二次殺菌對軟烤蝦感官品質的影響

二次殺菌對軟烤蝦感官品質的影響如表2所示，當殺菌條件為90℃·（30 min）-1時，軟烤蝦的感官品質最高。而當殺菌溫度過低或過高、殺菌時間過短或過長時，均會對食品的感官品質有影響。殺菌溫度較低時，產品的風味物質并不能很好的發揮出來，溫度過高又會使美拉德反應和蛋白質變性程度增加，色澤加深失去蝦肉原有外觀，口感較差，造成產品品質變劣，消費者可接受程度變低；而殺菌時間過短或過長也會產生類似的效果。因此，應采用合適的殺菌條件對軟烤蝦進行二次殺菌。而丁國微等［21］在研究殺菌條件對即食醉制蝦仁品質的影響中，經綜合分析得出結論，80℃·（30 min）-1的熱處理是最佳的殺菌參數。

表2 二次殺菌對軟烤蝦感官品質的影響Tab.2 Effects of the two-stage sterilization on the sensory quality of roast shrimp

2.4 二次殺菌對軟烤蝦pH值的影響

軟烤蝦在不同殺菌條件下的pH值如圖7、圖8所示。圖7中，pH初始值為6.88，殺菌溫度升高至90℃過程中緩慢升高，100℃時突然下降至6.81，110℃和120℃先升高再下降。圖8中pH值隨著殺菌時間的增加由6.88逐漸升高至7.05。由于沒有體液（磷酸鹽緩沖液、碳酸氫鹽緩沖液）維持pH值的平衡，因此，蝦肉中蛋白質表面的酸堿集團是影響軟烤蝦pH值的首要因素。溫度升高或持續加熱會引起蛋白質熱變性，導致部分肽鏈打開，酸性基團減少，從而pH值上升［22］。

2.5 商業無菌的檢驗

將軟烤蝦進行不同條件的二次殺菌，按照商業無菌的檢驗標準對樣品進行判定，最終檢驗結果如表3所示。判定為非商業無菌的軟烤蝦與同批次冷藏樣品對比，其pH值均顯著降低（相差均大于0.5），這是因為殺菌時間較短或者殺菌溫度較低會導致殺菌不徹底，進行保溫實驗后微生物增殖導致產品腐敗。在感官評分差別不大的情況下，由表3可知，90℃·（30 min）-1的殺菌條件足以使軟烤達到商業無菌的狀態。

圖7 殺菌溫度對軟烤蝦pH值的影響Fig.7 Effects of the sterilization temperature on the pH of roast shrim p

圖8 殺菌時間對軟烤蝦pH值的影響Fig.8 Effects of the sterilization tim e on the pH of roast shrimp

3 小結

二次殺菌時間為30 min時，隨著殺菌溫度的增加，L*值、a*值與b*值均呈現下降趨勢；殺菌溫度低于100℃時，L*值沒有顯著性差異（P＞0.05），殺菌溫度高于100℃時，L*值、a*值與b*值與對照組有顯著性差異（P＜0.05），這說明100℃及以上的殺菌對軟烤蝦的色澤有影響，并隨著殺菌時間增加而增加。殺菌溫度為90℃時，隨著殺菌時間增加，L*值略有下降，a*值與b*值略有上升。軟烤蝦的色澤產生變化的主要原因是美拉德反應，但是溫度過高時的美拉德糖基化反應會使軟烤蝦的品質劣變［23］，例如色澤過暗，產生有毒有害的化合物，破壞原有營養等［24-25］，這也是感官評定中100℃及以上的殺菌對軟烤蝦的品質有較大影響的原因。

隨著殺菌溫度的上升，硬度、膠粘性、咀嚼性、彈性在一定范圍內先上升再下降；而粘附性一直上升，內聚性一直下降但變化相對較小，最大剪切力的整體趨勢也是下降的；殺菌時間增加時，硬度、粘附性與咀嚼性升高，內聚性與最大剪切力下降，膠粘性先下降再上升，而彈性先上升再下降。

軟烤蝦的pH值隨著殺菌溫度升高變化較復雜，但殺菌時間增加時pH值上升。當殺菌條件為90℃·（30 min）-1時，軟烤蝦的感官品質最好，并且達到商業無菌狀態。

表3 不同殺菌條件下商業無菌的判定結果Tab.3 Judgement results of commercial sterility under different sterilization conditions

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Effect of secondary sterilization on the quality changes of roast shrim p（Litopenaeus vannamei）

LU Shu-yan1，2，CHIHai1，LIXue-ying1，YANG Xian-shi1
（1.East China Sea Fisheries Research Institute，Chinese Academy of Fishery Sciences，Shanghai 200090，China；2.College of Food Science and Technology，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China）

Effects of secondary sterilization on the quality changes of roast shrimp（Litopenaeus vannamei）with high nutrients according to the hurdle technology were investigated.The experimentwas conducted with a series of treatments.Several sterilization temperatures and sterilization time treatments were set up，and the color，textural properties，sensory quality，pH and commercial sterility of roast shrimp were determined under different sterilization conditions.The results showed that with the increasing of sterilization temperature，all the values of L*，a*and b*decreased.When the sterilization time prolonged，L*slightly decreased.Conversely，a*and b*increased slightly.On the other hand，when the sterilization temperature rose，the hardness，gumminess，chewiness and springiness increased in the beginning but decreased afterwards，while the adhesiveness had the increasing tendency，and the shear force and cohesiveness presented the decreasing tendency.The hardness，adhesiveness and chewiness declined，while the adhesiveness and shear force rose on the contrary when the sterilization time prolonged.In addition，the gumminess of roast shrimp reducted to themininum but the springiness rose to the maxnum when the sterilization time prolonged.The pH changed dramatically when the sterilization temperature increased，and it rosewhen the sterlization time extended.The roast shrimp can accord with commercial sterility standard under the optimal condition of the sterilzation temperature 90℃for 30 min.

Litopenaeus vannamei；secondary sterilization；color；textural properties；commercial sterility

S 986

A

1004-2490（2017）03-0331-09

2016-10-11

上海市農業科技成果轉化項目（編號：滬農科轉字2015第2-1號）；農業部948計劃（編號：2011-Z12）

魯淑彥（1990-），女，河南開封人，在讀碩士研究生，主要從事水產品加工與質量安全研究。E-mail：shuyanlu2014＠163.com

李學英（1983-），助理研究員。E-mail：shaying-0727＠163.com