高溫熟制殺菌對小龍蝦品質及貯藏特性的影響

孔金花 溫麗敏 諸永志 葛慶豐 卞歡 閆征 徐為民

摘 要：以小龍蝦為研究對象，采用熟制殺菌一步到位的工藝對小龍蝦進行加工。通過測定不同熟制殺菌條件下小龍蝦的色差、pH值、質構及感官評分變化，分析不同熟制殺菌條件對小龍蝦品質的影響，確定較佳熟制殺菌工藝。結果表明：殺菌溫度和殺菌時間對小龍蝦產品品質有顯著影響（P<0.05），且殺菌溫度越高、時間越長，影響越大;110 ℃、10 min殺菌工藝下小龍蝦的彈性、硬度、咀嚼性顯著優于其他組（P<0.05），黃度值顯著低于其他組（P<0.05），且感官評分最高。因此，110 ℃、10 min殺菌工藝下的小龍蝦品質最好，該工藝是最優熟制殺菌工藝。同時在該工藝條件下，即食小龍蝦產品4 ℃貯藏條件下的貨架期為35 d。

關鍵詞：小龍蝦;熟制殺菌;質構;品質;貨架期

Effects of Simultaneous High-Temperature Cooking and Sterilization on Quality and Storage Characteristics of Ready-to-Eat Crayfish

KONG Jinhua1，2， WEN Limin1， ZHU Yongzhi1，*， GE Qingfeng2，*， BIAN Huan1， YAN Zheng1， XU Weimin1

（1.Institute of Agricultural Products Processing， Jiangsu Academy of Agricultural Sciences， Nanjing 210014， China;

2.College of Food Science and Engineering， Yangzhou University， Yangzhou 225127， China）

Abstract： To determine the optimum conditions of simultaneous high-temperature cooking and sterilization for the production of ready-to-eat crayfish， changes in the color， pH value， texture and sensory score of crayfish were examined under different sterilization conditions， and the influence of different sterilization conditions on the quality of crayfish was analyzed. The results showed that the product quality was significantly affected by sterilization temperature and time

（P < 0.05）， and higher sterilization temperature and longer sterilization time had a greater impact on it. Crayfish sterilized at 110 ℃ for 10 min had significantly better springiness， hardness and chewiness （P < 0.05）， and a significantly lower yellowness value （P < 0.05）， and a higher sensory evaluation score compared to the other groups. The shelf life of the product was 35 days at 4 ℃.

Keywords： crayfish; simultaneous cooking and sterilization; texture; quality; shelf life

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20211210-236

中圖分類號：TS254.1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2022）03-0038-07

引文格式：

孔金花， 溫麗敏， 諸永志， 等. 高溫熟制殺菌對小龍蝦品質及貯藏特性的影響[J]. 肉類研究， 2022， 36（3）： 38-44. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20211210-236. ? ?http：//www.rlyj.net.cn

KONG Jinhua， WEN Limin， ZHU Yongzhi， et al. Effects of simultaneous high-temperature cooking and sterilization on quality and storage characteristics of ready-to-eat crayfish[J]. Meat Research， 2022， 36（3）： 38-44. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20211210-236. ? ?http：//www.rlyj.net.cn

小龍蝦學名克氏原螯蝦（Procambarus clarkii），也稱為紅螯蝦和淡水小龍蝦。小龍蝦屬節肢動物門、甲殼綱、十足目、螯蝦科、淡水螯蝦屬，是我國重要的淡水經濟蝦類[1]。因其味道鮮美、風味獨特、營養價值高，深受消費者的喜愛[2]。小龍蝦含有豐富的營養物質，水分含量高，內源酶活性強，且由于其生活環境導致自身攜帶微生物較多[3]，因此小龍蝦加工過程中易發生腐敗變質，極大降低了小龍蝦產品的品質和商用價值。迄今為止，冷凍保存是延長保質期的主要方法，因此小龍蝦企業通過冷凍形式銷售小龍蝦。但這種方法不僅銷售成本高，同時小龍蝦復熱后品質下降，因此開發出美味、健康的開袋即食小龍蝦產品，對促進小龍蝦企業的發展具有重要意義。

殺菌是即食小龍蝦產品加工過程中的重要環節，而熱殺菌是目前應用最廣泛的處理方式，能夠有效減少肉制品中的微生物數量[4]。當殺菌溫度超過120 ℃時就能夠殺滅包括耐熱性芽孢桿菌在內的絕大部分微生物。因此熱殺菌通過熱力學作用殺滅小龍蝦中的微生物，提高了小龍蝦產品安全性，延長了產品貨架期[5]，可以有效提高市場需求。張澤偉等[6]使用230 ℃的過熱蒸汽對小龍蝦進行熱殺菌處理后，小龍蝦4 ℃冷藏條件下貨架期為48 d。微酸性電解水作為新型的減菌劑，對水產減菌保鮮也有很好的效果。微酸性電解水對羅非魚減菌處理后可以在4 ℃冷藏條件下延長貨架期2～3 d[7]。

大部分水產品是通過熱熟制之后再進行高溫熱殺菌，以達到延長保質期的效果[8]。目前即食小龍蝦產品的主要加工方式同樣是熟制后高溫殺菌。李銳等[9]將小龍蝦90 ℃煮制10 min后再進行115 ℃、10 min高溫殺菌;

鄭煜飛等[10]將小龍蝦鹽煮3 min后115 ℃條件下殺菌5 min。這些研究雖然延長了小龍蝦產品的貨架期，但是小龍蝦在反復高溫處理下品質發生了一定程度的劣變。這主要是因為水產品肌肉纖維較禽肉在高溫下更易發生斷裂，因此二次熱處理會導致蝦肉軟爛，品質下降[11]。因此對小龍蝦采用熟制殺菌一步到位的工藝，既是通過熱處理起到熟制作用又有殺菌效果，同時可以減少因反復熱處理導致的蝦肉軟爛。適宜的殺菌工藝不僅可以保證即食產品的品質又可以延長產品保質期[12]。

根據李銳[9]、鄭煜飛[10]等的研究可以看出，先熟制后殺菌的即食小龍蝦產品品質不能滿足消費者的要求。鑒于此，本研究采用熟制殺菌一步到位的工藝，以減少因反復熱處理而導致蝦肉軟爛。通過測定不同熟制殺菌工藝條件下小龍蝦的色差、pH值、質構及感官評分，分析不同殺菌溫度和時間對小龍蝦品質的影響，確定最佳熟制殺菌工藝，以期對即食小龍蝦加工提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

小龍蝦購于南京集慶門水產批發市場，剔除死蝦后取鮮活小龍蝦，平均體質量（25±3）g。

氯化鈉（分析純） 廣東光華科技股份有限公司;鹽酸（分析純） 南京化學試劑股份有限公司;平板計數瓊脂 北京奧博星生物技術有限責任公司;鋁箔袋 ? 華信塑業有限公司。

1.2 儀器與設備

DGG-9023A電熱鼓風干燥箱 上海森信實驗儀器有限公司;HH-8數顯恒溫水浴鍋 國華電器有限公司;

CR-400色度儀 上海亞榮生化儀器廠;FE28 pH計 梅特勒-托利多儀器有限公司;ZEALWAY高壓滅菌鍋 致微儀器有限公司;HD-240L水神次氯酸發生器 旺旺集團有限公司;KQ-300超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司;PTX-FA210S分析天平 福州華志科學儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 即食小龍蝦加工工藝

即食小龍蝦加工工藝：新鮮小龍蝦→微酸性電解水減菌→超聲波輔助腌制→真空包裝→高壓熟制殺菌→反壓冷卻→成品→4 ℃貯藏

微酸性電解水減菌工藝[13]：質量濃度60 mg/L微酸性電解水減菌處理50 min;

超聲波輔助腌制工藝：17 g/100 mL氯化鈉溶液，超聲波功率210 W，超聲波頻率25 kHz，腌制時間30 min;

真空包裝：采用鋁箔袋包裝，鋁箔袋規格為16 cm×22 cm，鋁箔袋厚度30 絲，每袋約150 g小龍蝦。

高壓熟制殺菌：條件見1.3.2節。

反壓冷卻：4 ℃水浴中冷卻20 min。

1.3.2 實驗設計

取鮮活小龍蝦進行減菌和腌制后，使用高壓鍋將小龍蝦加工成產品（熟制殺菌一步到位）。具體殺菌條件見表1。

每種殺菌條件下的產品分別取3 袋進行色差、pH值、質構、感官評價測定，選出最優殺菌工藝。將最優品質殺菌條件下的小龍蝦4 ℃貯藏0、3、5、7、14、21、28、35、42 d進行菌落總數和總揮發性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量測定，預測出最優工藝下小龍蝦產品的貨架期。

1.3.3 指標測定

1.3.3.1 色差測定

取小龍蝦尾部第2節肌肉進行色差測定。測定前使用白板（亮度值（L*）=97.11，紅度值（a*）=0.04，黃度值（b*）=1.65）對色度儀進行校正，校正完成后測定小龍蝦尾肉的L*、a*、b*。每個樣品重復測定3 次，取平均值[14]。

1.3.3.2 pH值測定

參照GB 5009.237—2016《食品安全國家標準 食品中pH值的測定》。

1.3.3.3 質構測定

將小龍蝦尾部第2節肌肉切成大小約1 cm×1 cm×

0.7 cm的肉塊，使用質構儀對肉塊進行質構測定，包括硬度、彈性、咀嚼性。測試參數為：測試時間間隔2 s，測試速率180 mm/min，形變量50%，探頭回升后與樣品的距離12 mm。每個樣品重復測定10 次，取平均值[15]。

1.3.3.4 感官評定

參考王明等[16]的方法對小龍蝦進行感官評定，并稍作修改，具體評價標準參照表2。感官評價人員由10 名食品專業的研究生組成，培訓合格后再進行感官評價。評價人員根據評分標準對小龍蝦的外觀、口感、滋味及氣味進行評價。評價人員在進行品嘗時不得進行交流，每個樣品品嘗前均需漱口。最終得分以10 名評價員的平均分計。

1.3.3.5 菌落總數測定

參照GB 4789.2—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗菌落總數測定》。

1.3.3.6 TVB-N含量測定

參照GB 5009.228—2016《食品安全國家標準 食品中揮發性鹽基氮的測定》中的微量擴散法。

1.4 數據處理

實驗中質構指標測定進行10 次重復，其他指標均進行3 次重復，檢測結果以平均值±標準差表示。采用Excel軟件和SPSS Statistics 16.0軟件對實驗數據進行統計分析，采用單因素方差分析進行差異性比較，

P<0.05表示有顯著性差異。各數據均采用Origin 8.5軟件進行作圖。

2 結果與分析

2.1 不同熟制殺菌條件對小龍蝦色差的影響

色澤作為人們對食品品質進行感官評價的一個重要因素，是肉制品加工中一個重要的評價指標[17]。由表1可知，在110 ℃殺菌溫度下，隨著殺菌時間的延長，L*逐漸降低。這可能是因為高溫殺菌使蛋白的空間結構和構象發生改變，蛋白質發生變性，疏水基團暴露，蝦肉的保水性下降，蝦肉因失水而導致L*下降。在100、105、115 ℃殺菌溫度下，隨著殺菌時間的延長，L*降低后又出現了升高?？赡苁请S著殺菌時間的延長，肌肉結構受到嚴重破壞，肌纖維斷裂，肌肉軟爛，析出的水分又出現回滲，導致L*增加[18]。由此也可以看出殺菌時間20 min嚴重破壞了蝦肉的組織結構，不適宜作為小龍蝦高溫殺菌的工藝參數。同一殺菌時間下，隨著溫度的升高，a*整體呈下降趨勢。這與李肖嬋等[19]研究一致，可能是在加熱過程中，蝦肉的蛋白質和蝦青素的結合成分被降解，導致游離蝦青素含量增加，因此a*

增加[20]。較高的a*能夠提高小龍蝦的外觀品質，因此比較適宜的殺菌工藝為：100 ℃、5～10 min，110～115 ℃、10 min。b*越大，代表肉色發黃，肉色變差。殺菌時間5～10 min、殺菌溫度110 ℃時b*最小，該工藝條件適宜對小龍蝦進行殺菌。

良好的色澤能夠提高小龍蝦的外觀品質，因此綜合色差值結果分析，得出較好的殺菌工藝為110 ℃、10 min。

2.2 不同熟制殺菌條件對小龍蝦pH值的影響

大寫字母不同，表示同一殺菌溫度下不同殺菌時間差異顯著（P<0.05）;小寫字母不同，表示同一殺菌時間不同殺菌溫度差異顯著（P<0.05）。

由圖1可知，同一殺菌溫度下、不同殺菌時間，蝦肉的pH值有上升趨勢但無顯著性變化。這可能是由于高溫條件下蝦肉蛋白質發生變性，蛋白構象發生變化，減少了酸性基團的暴露，導致pH值增加[21]。在同一殺菌時間條件下，105 ℃殺菌溫度組pH值顯著高于其他組，110 ℃時又出現下降趨勢。這可能是由于蝦肉蛋白質在高溫下被破壞之后氫鍵發生斷裂，導致酸性基團減少，因此pH值

下降[22]。但是不同殺菌時間和溫度組合的樣品pH值差異不明顯。Huang Feng等[23]研究得出，不同加熱時間和溫度的組合對豬肉pH值沒有顯著影響，與本研究結論一致。

2.3 不同熟制殺菌條件對小龍蝦質構的影響

2.3.1 不同熟制殺菌條件對小龍蝦硬度的影響

小寫字母不同，表示同一殺菌溫度下不同殺菌時間差異顯著（P<0.05）。圖3～6同。

由圖2可知，不同殺菌條件對蝦肉硬度有顯著影響（P<0.05）。在同一殺菌溫度下，殺菌10 min時硬度達到最高值，隨后隨殺菌時間延長出現下降趨勢。這可能是因為蛋白質在高溫下熱變性后肌肉纖維收縮脫水，肌肉變得緊實，導致蝦肉變硬。隨后蝦肉硬度又出現下降可能是因為進一步受熱后肌原纖維蛋白發生降解，肌肉纖維束被嚴重破壞，肌纖維斷裂松散，導致硬度下降[24]。薛雷等[25]對小龍蝦進行100～105 ℃熱處理時發現，蝦肉硬度出現先上升后下降的趨勢，與本研究結果一致。殺菌10 min后的蝦肉出現嚴重軟爛，硬度顯著下降，因此15、20 min的殺菌時間不適宜作為小龍蝦的殺菌時間。殺菌溫度為115 ℃時的蝦肉，在各個時間段硬度均明顯低于其他組，因此不考慮115 ℃作為小龍蝦殺菌溫度。從硬度指標考慮，小龍蝦的適宜熟制殺菌工藝為100～110 ℃、5～10 min。

2.3.2 不同熟制殺菌條件對小龍蝦彈性的影響

由圖3可知，不同殺菌條件對蝦肉彈性有顯著影響（P<0.05）。在100～110 ℃殺菌溫度下，隨著殺菌時間的延長，彈性出現先上升后下降的趨勢。這一點與硬度的變化趨勢一致，可能是因為蝦肉受熱后肌纖維直徑變大，蝦肉組織變得致密，因此彈性上升。之后，持續高溫后肌肉蛋白受到嚴重破壞，蝦肉軟爛，導致硬度及彈性隨之下降。在115 ℃殺菌溫度下，彈性隨殺菌時間延長而下降。這可能是由于殺菌溫度過高，隨著殺菌時間的延長蝦肉組織持續軟爛，導致彈性下降。付麗等[26]研究使用115、121 ℃對醬牛肉進行殺菌，發現彈性隨著殺菌時間延長持續下降，與本研究結果一致。對于小龍蝦來說，彈性是最重要的品質，因此較高的彈性才能保持小龍蝦的品質。從圖中各殺菌條件下的彈性可以看出，110 ℃殺菌5～10 min時蝦肉彈性最高。因此從彈性指標考慮，小龍蝦的適宜熟制殺菌工藝為110 ℃、5～10 min。

2.3.3 不同熟制殺菌條件對小龍蝦咀嚼性的影響

由圖4可知，不同殺菌條件對蝦肉咀嚼性有顯著影響（P<0.05）。殺菌溫度為100 ℃時，隨著殺菌時間延長，咀嚼性降低。這與周厚源等[27]的研究結論一致。殺菌溫度為105～115 ℃時，隨著殺菌時間延長，咀嚼性先升高后降低，與硬度、彈性的變化趨勢一致。殺菌時間15～20 min，各溫度下蝦肉的咀嚼性顯著下降，主要是因為殺菌時間過長，蝦肉嚴重軟爛，咀嚼性下降。殺菌時間5～10 min時，殺菌溫度115 ℃的蝦肉咀嚼性顯著低于其他組，這與蝦肉已經嚴重軟爛有關。

因此綜合質構各指標，保持蝦肉彈性好、不軟爛，小龍蝦的適宜熟制殺菌工藝為110 ℃、10 min。

2.4 不同熟制殺菌條件對小龍蝦感官評分的影響

由表4可知，不同殺菌工藝對小龍蝦的感官評分有顯著影響。從外觀上看，100 ℃殺菌5 min和110 ℃殺菌10 min處理組小龍蝦色澤鮮紅，顯著優于其他處理組（P<0.05）。從口感上來看，100 ℃殺菌10 min和110 ℃殺菌5～10 min處理組，肉質彈性好，有嚼勁，顯著優于其他處理組（P<0.05）;殺菌時間20 min的各處理組，肉質軟爛，無彈性，得分最低。這與蝦肉的質構特性結論一致。滋味和氣味評分，各個處理組之間差異相對較小。從綜合評分來看，110 ℃殺菌5～10 min處理組的感官評分最高，殺菌時間為20 min處理組的感官評分較低;115 ℃殺菌20 min處理組的感官評分最低，說明高溫長時間熱處理會導致蝦肉失水嚴重，肉質軟爛，感官品質下降[28]。因此，從感官評分得分來看，小龍蝦的適宜熟制殺菌工藝為110 ℃、5～10 min。

綜合各熟制殺菌條件下小龍蝦的品質，得出110 ℃殺菌10 min是較好的殺菌工藝，該工藝條件下，小龍蝦品質理想，色差值、彈性、感官評分顯著優于其他組（P<0.05）。

2.5 熟制殺菌對小龍蝦貨架期的影響

2.5.1 小龍蝦4 ℃貯藏期間菌落總數的變化

食品貯藏過程中，在微生物和內源酶的作用下，食品中的蛋白質被分解，脂肪發生氧化，最終引起腐敗變質。微生物繁殖是導致其腐敗變質的主要因素，因此可以通過菌落總數判定食品被微生物污染的程度，還可以由此判定食品的貨架期[29]。有研究[30]表明，蝦類的一級鮮度標準為：菌落總數≤5.0（lg（CFU/g））;二級鮮度為5.0～5.7（lg（CFU/g））。根據我國國家標準GB 10136—2015

《食品安全國家標準 動物性水產制品》規定，熟制水產品的菌落總數限量標準為≤5（lg（CFU/g）），

即當小龍蝦產品的菌落總數大于5（lg（CFU/g））時，產品已經發生腐敗，無法食用，此時為小龍蝦產品的貨架期終點。

由圖5可知，最優工藝下（110 ℃、10 min），小龍蝦產品4 ℃貯藏期間，隨著貯藏時間的延長，菌落總數呈上升趨勢。前期增長緩慢，7 d開始迅速增長。這可能是由于小龍蝦經過高溫殺菌后，大部分微生物已經被殺死，因此在貯藏前5 d菌落總數未檢出。但是一部分耐熱芽孢菌抗性極強，正常殺菌后依然可以存活，只有121 ℃的高溫下才會被殺滅[31]。貯藏7 d后這部分芽孢菌開始復蘇繁殖，分解小龍蝦的營養成分，引起腐敗變質，因此菌落總數迅速增加。35 d時菌落總數為5（lg（CFU/g）），

達到貨架期終點。鄧靈等[32]研究發現，小龍蝦高溫鹵制后芽孢桿菌仍然存活，這部分芽孢桿菌仍然導致加工后小龍蝦產品的腐敗，與本研究結論一致。

2.5.2 小龍蝦4 ℃貯藏期間TVB-N含量的變化

TVB-N是衡量水產品新鮮度的重要指標。TVB-N是動物性食物的蛋白質在微生物和酶的作用下分解過程中產生的氨及其胺類堿性含氮物質。氮含量較高的水產及禽肉類食品在發生腐敗變質時，常用TVB-N含量評價其新鮮程度。根據我國國家標準GB 10136—2015規定，小龍蝦產品的限量為TVB-N含量≤30 mg/100 g。

由圖6可知，最優工藝下（110 ℃、10 min），小龍蝦4 ℃冷藏期間，隨著貯藏時間的延長，產品TVB-N含量不斷增加。在貯藏過程中，小龍蝦中的微生物不斷繁殖，含氮類堿性物質不斷產生，因此TVB-N含量不斷上升，且上升趨勢與菌落總數一致。貯藏35 d時，TVB-N含量為17 mg/100 g。由此可知，在整個貨架期內，小龍蝦產品的TVB-N含量遠低于國家標準限量。有研究證明，新鮮水產品貨架期終點時TVB-N含量接近30 mg/100 g[33]。這可能是由于小龍蝦產品經過110 ℃高溫殺菌，體內的酶被滅活，不耐高溫的微生物被殺滅[34]，因此堿性物質產生速率遠遠小于未殺菌的新鮮水產品。因此對于高溫熟制殺菌產品，TVB-N含量不是產品貨架期判定的主要指標，影響其貨架期的主要因素是微生物的繁殖。

3 結 論

不同熟制殺菌條件對小龍蝦品質具有顯著影響（P<0.05），且殺菌溫度越高、時間越長，影響越大。110 ℃殺菌5、10 min時蝦肉L*、b*顯著高于其他組（P<0.05）;115 ℃殺菌10 min時蝦肉a*顯著優于其他組（P<0.05）;各處理組蝦肉的pH值無顯著差異;110 ℃殺菌10 min時蝦肉硬度、彈性、咀嚼性和感官評分顯著優于其他組（P<0.05），同時該殺菌條件下小龍蝦4 ℃冷藏過程中，菌落總數和TVB-N含量隨貯藏時間延長而增加，貯藏到35 d時菌落總數為5.0（lg（CFU/g）），達到貨架期終點。

綜合分析，小龍蝦產品的較優熟制殺菌工藝為110 ℃、10 min，該工藝條件下小龍蝦品質最佳，且在4 ℃冷藏條件下貨架期為35 d。

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收稿日期：2021-12-10

基金項目：江蘇現代農業（克氏原螯蝦）產業技術體系質量安全與加工創新團隊項目（JATS[2021]443）

第一作者簡介：孔金花（1987—）（ORCID： 0000-0002-1716-4410），女，碩士研究生，研究方向為食品加工與安全。

E-mail： 526601012@qq.com

通信作者簡介：諸永志（1975—）（ORCID： 0000-0002-8529-2035），男，研究員，碩士，研究方向為肉品加工。

E-mail： yongzhizhu@163.com

葛慶豐（1973—）（ORCID： 0000-0001-7776-3709），男，教授，博士，研究方向為肉品加工與質量安全控制。

E-mail： qfge@yzu.edu.cn