蘇來金，林勝利，薛 勇，徐 靜，徐仰麗，*

(1.溫州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院食品所，浙江溫州325006，2.中國(guó)海洋大學(xué)食品學(xué)院，山東青島266003)

仿刺參(Apostichopus japonicas)是海參的一種，廣泛養(yǎng)殖于我國(guó)山東、遼寧地區(qū)，從20世紀(jì)90年代開始，我國(guó)便興起了刺參養(yǎng)殖熱潮，經(jīng)過20多年的發(fā)展，到2012年，我國(guó)刺參總產(chǎn)量已達(dá)17.1萬(wàn)t，經(jīng)濟(jì)總值超過300億元，已成為我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)內(nèi)產(chǎn)值、利潤(rùn)最高的產(chǎn)業(yè)之一［1］。自2006年以來，“北參南移”養(yǎng)殖技術(shù)不斷成熟［2］，目前在江浙閩粵等南方沿海均有刺參養(yǎng)殖［3］。

刺參可加工成多種產(chǎn)品，加工過程中因蛋白質(zhì)受熱變性、營(yíng)養(yǎng)及活性物質(zhì)損失、質(zhì)構(gòu)變化等導(dǎo)致刺參產(chǎn)品品質(zhì)的變化［4］。本文以南移養(yǎng)殖刺參為原料，運(yùn)用不同加工方法加工成刺參產(chǎn)品，并對(duì)刺參水分、重量、營(yíng)養(yǎng)及功能成分、質(zhì)構(gòu)特性等進(jìn)行對(duì)比分析，研究不同加工工藝對(duì)對(duì)刺參品質(zhì)的影響，以期為南移刺參的加工形式提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

養(yǎng)殖刺參 2012年4月采收于溫州蒼南海利海參養(yǎng)殖合作社，挑選中等重量個(gè)體(250g左右)若干，形態(tài)完整、無病害作為實(shí)驗(yàn)原料;L－羥脯氨酸、半胱氨酸、木瓜蛋白酶、EDTA 美國(guó)Sigma公司;甲醇(色譜純)天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;乙醇、正丁醇、氯化鈉、氯胺T、過氯酸、對(duì)二甲氨基苯甲醛等試劑 均為國(guó)產(chǎn)分析純?cè)噭?，溫州市鹿城金山化學(xué)試劑儀器公司。

UV－2550紫外光分光光度計(jì) 日本SHIMADZU;ALPHA 1－2LD PLUS真空冷凍干燥機(jī) 德國(guó)CHRIST;TMS－PRO物性測(cè)試儀 美國(guó)ETC;UDK159全自動(dòng)凱式定氮儀 北京盈盛恒泰科技有限責(zé)任公司;GL－21M高速冷凍離心機(jī) 鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司;DK－S26恒溫水浴鍋 上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;DHG－9070A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 揚(yáng)州市三發(fā)電子有限公司;AL104電子天平 梅特勒－托利多儀器(上海)有限公司;XL－30超微粉碎機(jī) 杭州賽旭食品機(jī)械有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 原料挑選及前處理 每組實(shí)驗(yàn)樣品隨機(jī)挑選2頭刺參，總重量控制在(500±20)g，并設(shè)3個(gè)重復(fù)組，用剪刀在刺參下腹部剪開2～3cm口子，擠出內(nèi)臟和體液，清洗干凈，瀝干表面水分，待處理。

1.2.2 不同刺參產(chǎn)品的加工工藝

1.2.2.1 鮮切 鮮刺參前處理后，放入100℃沸水漂燙30s，冷水冷卻后，在－40℃下速凍10min，取出后進(jìn)行切片。

1.2.2.2 鹽漬 鮮刺參前處理后，沸水中煮30～40min后，放入燒杯，加10g食鹽鹽漬，制成鹽漬刺參。

1.2.2.3 高壓 鮮刺參前處理后，放入高壓鍋，0.1MPa、121℃下蒸煮15min，制成高壓即食刺參。

1.2.2.4 凍粉 鮮刺參前處理后，直接在－40℃預(yù)凍8h，冷凍干燥后，利用超微粉碎機(jī)將凍干刺參粉碎，制成凍干刺參粉。

1.2.2.5 凍干 鮮刺參前處理后，按照文獻(xiàn)［5］所述的方法先漲發(fā)再凍干，制成凍干即食刺參。

1.2.2.6 冷風(fēng) 鮮刺參前處理后，沸水中煮30～40min，取出冷卻，置于小于20℃冷風(fēng)干燥箱中干燥4～7d，制成冷風(fēng)淡干刺參。

1.2.2.7 熱風(fēng) 鮮刺參前處理后，沸水中煮30～40min后，取出冷卻，置于55℃的熱風(fēng)干燥箱中干燥1～2d，制成熱風(fēng)淡干刺參。

1.2.2.8 鹽干 鮮刺參前處理后，沸水蒸煮30～40min，加鹽拌勻腌漬15d，向腌制刺參中加入15%的鹽沸水蒸煮30～40min，撈出趁熱拌入少量草木灰，放入小于20℃的冷風(fēng)干燥箱中干燥2～3d，取出回潮后，繼續(xù)干燥，重復(fù)3～4次，制成鹽干刺參。

1.2.2.9 糖干 鮮刺參前處理后，沸水煮30～40min，加食用砂糖腌漬2～3h，去除水分后再加糖腌漬1～2d，向腌制刺參中加入15%的糖，沸水蒸煮30～40min，取出放入小于20℃的冷風(fēng)干燥箱中，冷風(fēng)干燥2～3d，取出回潮后，繼續(xù)干燥，重復(fù)3～4次，制成糖干刺參。

1.2.3 不同刺參產(chǎn)品的食用狀態(tài) 鮮切、高壓、凍粉均為食用狀態(tài)，無需處理;凍干刺參經(jīng)過復(fù)水后達(dá)到食用狀態(tài);其他產(chǎn)品需要進(jìn)行發(fā)制加工，其中復(fù)水工藝為:刺參洗凈后放入純凈水中在4℃下浸泡48h(每6h撈出稱量刺參重量，并換一次水);漲發(fā)工藝為:用剪刀將體壁沿原腹部開口剪開至口及肛門，腹內(nèi)刺參筋剪斷，放入無油鍋中，沸水煮30～40min，自然冷卻，放入純凈水中在4℃冰箱中發(fā)制48h，每6h撈出刺參瀝干表面水分稱量，每12h換一次純凈水。

1.2.4 樣品指標(biāo)測(cè)定和評(píng)價(jià)

1.2.4.1 產(chǎn)品出成率 不同加工方式加工的產(chǎn)品出成率按照式1計(jì)算:

1.2.4.2 水分測(cè)定 參照GB 5009.3－2010直接干燥法，測(cè)定不同刺參產(chǎn)品及食用狀態(tài)產(chǎn)品的水分。

1.2.4.3 總蛋白含量測(cè)定 參照GB 5009.5－2010凱氏定氮法，測(cè)定不同加工刺參體壁的蛋白含量。

1.2.4.4 膠原蛋白含量測(cè)定 羥脯氨酸是膠原蛋白特有的氨基酸，可通過測(cè)定羥脯氨酸的含量，然后乘以相應(yīng)的水解系數(shù)，得到膠原蛋白的含量［6］，羥脯氨酸的測(cè)定參照GB/T9695.23－2008進(jìn)行，膠原蛋白含量按照式2計(jì)算:

1.2.4.5 多糖測(cè)定 刺參多糖按照硫酸－苯酚法，參考文獻(xiàn)［7］進(jìn)行。

1.2.4.6 皂苷含量測(cè)定 刺參皂苷的含量測(cè)定參照文獻(xiàn)［8］中方法進(jìn)行測(cè)定。

1.2.4.7 質(zhì)構(gòu)分析 使用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)食用狀態(tài)刺參的主要質(zhì)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行測(cè)定，參考文獻(xiàn)［9］進(jìn)行，每個(gè)樣品測(cè)定3次取平均值。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理與作圖 數(shù)據(jù)使用SPSS18.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，兩兩比較采取Duncan方法，采取α=0.05置信度進(jìn)行分析，差異采取小寫字母標(biāo)注，字母相同表示相互之間差異不顯著(p＞0.05)，字母不同表示相互之間差異顯著(p＜0.05)，圖形繪制使用Origin8.0分析作圖軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同加工產(chǎn)品的出成率

按照不同加工方法加工成不同刺參產(chǎn)品，產(chǎn)品出成率見圖1，從圖中可以看出，鮮切刺參由于經(jīng)過簡(jiǎn)單漂燙失水少，產(chǎn)品出成率達(dá)54.49% ±3.74%;高壓蒸煮導(dǎo)致刺參失水，高壓刺參產(chǎn)品出成率為21.02%±2.26%;鹽漬刺參通過加熱失水和鹽漬滲透失水，同時(shí)鹽分有一定增重作用，為14.71% ±1.39%。對(duì)于干刺參產(chǎn)品，凍干產(chǎn)品出成率最低，凍粉和凍干刺參產(chǎn)品出成率分別為2.63%±0.41%和2.56%±0.65%，兩種凍干產(chǎn)品出成率無顯著差異，即每1kg凍干刺參需要刺參原料40kg左右;冷風(fēng)和熱風(fēng)刺參產(chǎn)品出成率為3.53%±0.64%和3.47%±0.87%，冷風(fēng)和熱風(fēng)刺參產(chǎn)品出成率無顯著差異，即每1kg淡干刺參需要原料30kg左右;鹽干刺參添加了食鹽和草木灰，產(chǎn)品出成率為4.53% ±0.88%;糖干刺參由于添加了大量蔗糖，產(chǎn)品出成率可達(dá)5.59% ±0.96%，即每1kg糖干刺參需要刺參原料僅為18kg左右。

2.2 不同加工工藝對(duì)刺參含水量的影響

按照不同加工工藝處理刺參，原料、產(chǎn)品和食用狀態(tài)刺參的含水量見圖 2，原料刺參含水量為91.23%±1.24%，由于加工方法不同，所得產(chǎn)品水分含量相差較大，其中凍干刺參含水量最低，凍粉和凍干刺參含水量分別為2.31%±0.26和2.54%±0.22%;淡干刺參含水量較低，冷風(fēng)與熱風(fēng)刺參的含水量分別為4.89% ±0.07%和4.95% ±0.03%;鹽干與糖干刺參由于含鹽分和糖分不容易被烘干，含水量分別為12.37% ±1.06%和14.39% ±0.51%;鹽漬刺參由于加熱失水和食鹽滲透作用［10］，含水量為72.69% ±1.03%;高壓刺參主要是由于加熱失水，含水量為84.2% ±0.97%;鮮切刺參經(jīng)過簡(jiǎn)單漂燙，失水較少，產(chǎn)品最高為87.98% ±0.54%。對(duì)不同產(chǎn)品經(jīng)過處理至食用狀態(tài)，因鮮切、高壓、凍粉刺參均為食用狀態(tài)，不需要進(jìn)一步處理;凍干刺參直接復(fù)水即可食用，復(fù)水12h達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，水分含量為60%左右;其他刺參產(chǎn)品需要發(fā)制，48h漲發(fā)最終狀態(tài)的水分含量在92.04%～95.2%之間，可恢復(fù)到鮮活刺參時(shí)的水分含量，甚至比新鮮刺參水分含量更高。

圖1 不同加工工藝的刺參產(chǎn)品出成率Fig.1 The product yield of sea cucumber A.japonicus with different processing technology

圖2 不同加工工藝的刺參含水量Fig.2 The moisture content of sea cucumber A.japonicus with different processing technology

2.3 不同加工工藝對(duì)干刺參產(chǎn)品復(fù)水的影響

經(jīng)不同加工工藝的干刺參產(chǎn)品進(jìn)行自然復(fù)水，結(jié)果如圖3，凍干刺參在6h內(nèi)迅速?gòu)?fù)水，12h之后趨于穩(wěn)定，這是由于冷凍干燥后制品的疏松多孔結(jié)構(gòu)易于水分重新進(jìn)入組織［11］。而熱風(fēng)、冷風(fēng)、鹽干和糖干刺參自然復(fù)水能力較差，這是由于刺參中膠原纖維結(jié)構(gòu)收縮，結(jié)構(gòu)緊密，不易復(fù)水，因此，干刺參在漲發(fā)前需要進(jìn)行蒸煮，改變膠原纖維的緊密結(jié)構(gòu)才能漲發(fā)。

2.4 不同加工工藝對(duì)干刺參產(chǎn)品漲發(fā)的影響

不同加工工藝的刺參產(chǎn)品經(jīng)過蒸煮、冷水漲發(fā)到食用前狀態(tài)的重量變化見圖4。蒸煮階段，鹽漬刺參由于蒸煮會(huì)失去鹽分和一定水分，其他產(chǎn)品煮后重量增加;漲發(fā)階段，冷風(fēng)刺參漲發(fā)速率最快，30h即可漲發(fā)到干刺參產(chǎn)品重量的15倍左右，糖干刺參由于含有較多的糖分溶解到水中，重量增加慢，30h僅漲發(fā)到糖干刺參產(chǎn)品重量的7倍左右，根據(jù)Rahman等報(bào)道，海產(chǎn)品的復(fù)水性主要取決于干燥方式、干燥溫度以及產(chǎn)品本身的毛細(xì)孔性質(zhì)等［12－13］。但隨著漲發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)，刺參產(chǎn)品由于吸水增加，各種工藝產(chǎn)品均能漲發(fā)到原料刺參體壁的重量。

圖3 不同干刺參自然復(fù)水的重量變化Fig.3 Weight change of different sea cucumber A.japonicus products during the rehydration process

圖4 不同刺參產(chǎn)品漲發(fā)過程的重量變化Fig.4 Weight change of different sea cucumber A.japonicus products during the water－swollen process

2.5 不同加工工藝對(duì)刺參營(yíng)養(yǎng)、功能成分的影響

海參體內(nèi)的生物活性成分多，不同工藝加工漲發(fā)后的營(yíng)養(yǎng)及功能成分保存率越高，食用價(jià)值越高，9種不同加工工藝刺參樣品復(fù)水漲發(fā)至食用狀態(tài)時(shí)的營(yíng)養(yǎng)及功能成分測(cè)定見表1。

從表中可以看出，不同工藝刺參總蛋白質(zhì)含量在40.06%～48.70%(干基)之間，膠原蛋白含量在16.94%～36.58%之間，粗多糖在6.00%～8.08%之間，凍粉營(yíng)養(yǎng)和功能成分幾乎無損失;其次是鮮切刺參，由于經(jīng)過簡(jiǎn)單漂燙，營(yíng)養(yǎng)及活性物質(zhì)損失少;冷風(fēng)刺參由于在烘干過程中保持低溫，與其他干刺參相比，營(yíng)養(yǎng)損失較少;高壓、熱風(fēng)刺參與冷風(fēng)刺參相比營(yíng)養(yǎng)有損失，但除了總蛋白損失顯著外，膠原蛋白、粗多糖和皂苷差異不顯著，這說明在蒸煮加工過程中溫度和壓力對(duì)刺參營(yíng)養(yǎng)成分的溶出有影響，但影響不大;鹽漬、鹽干與糖干刺參水發(fā)后營(yíng)養(yǎng)及功能成分損失最多，這可能是由于加工過程蒸煮步驟多，有大量可溶性物質(zhì)溶出，因此在刺參的加工過程中應(yīng)該盡量簡(jiǎn)化加工工藝，蒸煮次數(shù)不宜過多，從而保持刺參的營(yíng)養(yǎng)與活性。

2.6 不同加工方式對(duì)刺參質(zhì)構(gòu)的影響

不同加工工藝的刺參漲發(fā)后的主要流變學(xué)特性參數(shù)見圖5。從圖中可以看出，鮮切刺參的硬度最大，這可能與海參生命力較強(qiáng)，在去除內(nèi)臟后，筋肉強(qiáng)烈收縮有關(guān)［14］，同時(shí)鮮切刺參由于硬度大、彈性小，咀嚼性較差，在食用時(shí)口感往往不太理想;與鮮切刺參相比，不同工藝刺參產(chǎn)品復(fù)水或漲發(fā)后的流變學(xué)特征參數(shù)均發(fā)生了較大變化，其中硬度、黏聚性有不同程度的下降，彈性、咀嚼性有所上升。凍干刺參復(fù)水后硬度最小，這可能是由于刺參發(fā)制后又經(jīng)過凍干，刺參內(nèi)部成孔狀，復(fù)水后刺參體壁變得柔軟;冷風(fēng)刺參漲發(fā)后彈性最高，且有良好的咀嚼性，因此食用品質(zhì)最佳。

表1 不同處理刺參樣品營(yíng)養(yǎng)及功能成分含量(n=3，干基)Table 1 Functional components of sea cucumber A.japonicus samples with different processing technology(n=3，dry basis)

圖5 不同加工工藝食用狀態(tài)刺參的質(zhì)構(gòu)特性Fig.5 The texture properties of edible sea cucumber A.japonicus with different processing technology

3 結(jié)論與討論

近年來，“北參南養(yǎng)”產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，2012年南方刺參養(yǎng)殖產(chǎn)量占全國(guó)10%左右［15］，但南方刺參加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展滯后，研究表明，南方養(yǎng)殖刺參營(yíng)養(yǎng)不遜與北方養(yǎng)殖刺參［16］，目前以南移刺參為原料，開展不同加工工藝對(duì)比研究未見報(bào)道。在刺參加工過程中，營(yíng)養(yǎng)及活性物質(zhì)會(huì)有不同的損失，本研究采用9種加工工藝，將刺參加工成產(chǎn)品并處理至食用狀態(tài)，刺參蛋白質(zhì)損失率在0.02%～17.8%之間，多糖損失率在0.12%～25.8%，皂苷的流失率在0.16%～42.3%之間，這與文獻(xiàn)報(bào)道相符［4］。在南方刺參切片鮮食現(xiàn)象常見，但是鮮食刺參易污染、硬度較大，咀嚼性低，不能滿足大眾的需求;真空冷凍干燥技術(shù)作為新興的食品加工技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于高價(jià)值食品［17－19］，凍干刺參能夠最大限度的保持刺參營(yíng)養(yǎng)及活性，但凍干能耗較高，增加了生產(chǎn)成本;冷風(fēng)干燥技術(shù)將含濕量極低的低溫空氣作為載體，適于高蛋白食品的干燥［20］，本研究中冷風(fēng)淡干刺參營(yíng)養(yǎng)保持良好、漲發(fā)速率快、漲發(fā)后質(zhì)構(gòu)特性良好，因此，冷風(fēng)刺參應(yīng)在普通干刺參加工中加以推廣。鹽漬、鹽干刺參屬于傳統(tǒng)加工方法，反復(fù)蒸煮和加入大量食鹽會(huì)造成營(yíng)養(yǎng)、功能成分的大量損失，加工方法優(yōu)勢(shì)不大。高壓即食刺參食用方便、營(yíng)養(yǎng)損失低深受消費(fèi)者歡迎［21］，但是高壓刺參常溫下保質(zhì)期短，儲(chǔ)運(yùn)不便，給商業(yè)化帶來了困難。糖干刺參由于蒸煮次數(shù)多，營(yíng)養(yǎng)及活性物質(zhì)損失嚴(yán)重，且容易被不法分子利用，過分添加糖以達(dá)增重的目的，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SC/T3206－2009《干海參》及衛(wèi)生部門的批復(fù)［22］規(guī)定了干海參不允許使用除食鹽以外的食品添加劑，標(biāo)志著糖干海參已被拒之產(chǎn)業(yè)門外。

盡管刺參加工廢液中的營(yíng)養(yǎng)及活性物質(zhì)回收利用的研究成為熱點(diǎn)［23－24］，但消費(fèi)者對(duì)刺參廢液回收的產(chǎn)品認(rèn)可度不高，市場(chǎng)銷售的產(chǎn)品仍以能展現(xiàn)刺參形態(tài)的產(chǎn)品為主，因此應(yīng)用食品加工新技術(shù)，研究?jī)?yōu)化刺參加工工藝，最大限度保持刺參營(yíng)養(yǎng)及功能成分，提高刺參商品價(jià)值，是未來刺參加工的主要方向。

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