虾糜凝胶制品因质地独特、味道鲜美、营养丰富、食用方便等特点而深受消费者的喜爱,凝胶特性是其质量的关键因素[1]。凝胶特性受肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)、内源性蛋白酶、离子强度(食盐浓度)、漂洗技术、外源添加剂等多种因素的影响[1-2]。低盐是健康饮食的趋势,然而,虾糜在低盐浓度下难以获得令人满意的凝胶特性[3]。此外,虾糜凝胶制品富含多不饱和脂肪酸和蛋白质,在贮藏和流通过程中极易发生氧化,并引起微生物生长繁殖,从而导致风味、质地、营养、安全等品质降低,货架期缩短[4]。免漂洗虾糜制品有利于可持续发展[5],但因保留了虾肉中阻碍MP凝胶形成的肌浆蛋白、内源性蛋白酶、脂质和色素等,其凝胶特性、贮藏稳定性比漂洗虾糜制品更差[6]。三聚磷酸钠(sodium tripolyphosphate,STPP)是常用的外源凝胶特性改良剂,然而,过量添加STPP会增加消费者钙磷失衡的风险[3]。丁基羟基甲苯(butylated hydroxytoluene,BHT)是常用的合成抗氧化剂,其抗氧化效果显著,但其安全性仍被质疑[4]。因此,寻找减盐的天然凝胶增强剂与抗氧化保鲜剂,保持甚至改善低盐免漂洗虾糜制品的凝胶特性及贮藏品质至关重要[3,6]。
蛋清(egg white,EW)与蛋清蛋白是肉糜凝胶制品中最常见的天然外源添加物之一,不仅可增强肉糜凝胶的凝胶强度,还可提高其白度和光泽度[7-11]。多酚可与蛋清蛋白相互作用形成复合物,一方面可改变蛋清蛋白的结构,从而改善蛋清的凝胶特性、抗氧化性等功能特性[7-9];另一方面有望提升多酚应用于虾糜体系时的抗氧化性、抗菌性及生物可及性[12-14]。荔枝皮是荔枝加工过程中产生的副产物,约占荔枝果实鲜重的15%[15]。2025年全国荔枝预测总产量为365.04万t[16],约可产生荔枝皮54.76万t,数量可观。目前,荔枝皮一般被当作废弃物丢弃,不仅导致了资源的浪费,还造成环境污染[15]。然而,荔枝皮富含多种多酚类物质,如原花青素A2、原花青素B2、表儿茶素、芦丁、儿茶素、花青素等[15,17],具有抗氧化、抗菌、抗高血糖、心脏保护、肾脏保护、肝脏保护、神经保护、抗动脉粥样硬化、抗癌等多种潜在健康益处[18-19],是潜在的功能型食品抗氧化剂和防腐剂[15]。已有研究表明茶多酚、苹果多酚与蛋清的复合物可改善非低盐鱼糜制品的凝胶特性[7-9]和贮藏品质的稳定性[8-9]。荔枝皮多酚-蛋清复合物(lychee pericarp polyphenols-egg white complex,LPP-EW)是否具有凝胶增强与抗氧化保鲜潜力的相关研究鲜有报道。因此,本研究旨在探究LPP-EW对低盐免漂洗虾糜凝胶特性及贮藏品质的影响,以期突破低盐免漂洗虾糜凝胶性能弱化及贮藏品质劣化的技术瓶颈,为LPP、EW在虾糜等水产肉糜制品中的应用提供创新策略,促进荔枝皮的高值化利用及虾的深加工,满足健康饮食与可持续发展的需求。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
鲜活南美白对虾、新鲜鸡蛋,广西钦州市福盛生鲜超市;玉米油,益海嘉里食品工业有限公司;LPP(多酚含量71.68%),西安泽邦生物科技有限公司;无碘食盐,云阳盐化有限公司;BHT,安徽海华科技集团有限公司;STPP,湖北兴发化工集团股份有限公司;无水乙醇、NaOH、乙醇(体积分数95%)、浓盐酸、NaCl、Mg2O3、乙二胺四乙酸、硼酸、溴甲酚绿(分析纯),西陇科学股份有限公司;三氯乙酸、无水碳酸钠、甲基红、2-硫代巴比妥酸(2-thiobarbituric acid,TBA)(分析纯),国药集团化学试剂有限公司;平板计数琼脂,广东环凯微生物科技有限公司。
1.2 仪器与设备
ME303E电子天平,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;HH-4数显恒温水浴锅,常州普天仪器制造有限公司;QD-307多功能料理机,佛山市子橙电器科技有限公司;HWCL-3磁力搅拌器,郑州长城科工贸有限公司;BY-400C医用离心机,北京白洋医疗器械有限公司;TGL-16M台式高速冷冻离心机,常州金坛良友仪器有限公司;BCD-575WDBI海尔电冰箱,青岛海尔股份有限公司;DW-40L508医用低温保存箱,青岛海尔特种电器有限公司;ST3100型pH计,奥豪斯仪器(常州)有限公司;EVOLUTION201紫外分光光度计,赛默飞世尔科技(中国)有限公司;DK-98-Ⅱ电子万用炉,天津市泰斯特仪器有限公司;PD500-TP高速匀浆分散机,英国PRIMASCI公司;DHG-9240A电热鼓风干燥箱、MGC-250P光照培养箱,上海一恒科学仪器有限公司;NR110色差仪,深圳市三恩驰科技股份有限公司;XW-80A漩涡混合器,上海驰唐电子有限公司;CT3质构仪,美国BROOKFIELD公司。
1.3 实验方法
1.3.1 LPP-EW的制备
参考ZHOU等[7]的方法,略作修改,往10% EW(事先过滤)中分别添加0.25%、0.50%、0.75%、1.00%的LPP(均以虾肉质量计,下同),充分混匀后,置于恒温水浴磁力搅拌器中在(25±1) ℃下反应90 min即制得不同添加量的LPP-EW,于4 ℃贮存备用。
1.3.2 虾糜凝胶的制备及贮藏
新鲜南美白对虾碎冰上猝死后,经去壳、去头、去虾肠后得虾仁。用冰水混合物将虾仁淋洗干净,沥干后切成均匀的颗粒并分装,于-35 ℃下冷冻2 h。取定量冷冻虾仁用料理机间歇斩拌1 min后加入1.5%的食盐(空白组、复合物组)或1.5%的食盐与0.3%的STPP(阳性对照组),均以虾肉质量计,继续间歇斩拌2 min(期间分次加入适量冰水将虾肉糜的水分含量调至80%左右);空白组、阳性对照组:往虾糜中分别加入10% EW(分别记为EW组、EW+BHT+STPP组,以虾肉质量计,下同),复合物组:往虾糜中分别加入不同添加量的10% LPP-EW(分别记为0.25% LPP-EW、0.50% LPP-EW、0.75% LPP-EW、1.00% LPP-EW组,以虾肉质量计,下同),均分3次添加,第1、2次加入后分别间歇斩拌1 min,第3次加入后间歇斩拌2 min;再加入3%玉米油(空白组、复合物组)或含0.01% BHT的3%玉米油(阳性对照组),玉米油和BHT均以加入前的虾糜混合物质量计,间歇斩拌2 min。整个斩拌过程中混合物的温度控制在2～4 ℃。斩拌结束后,称取一定质量的虾糜混合物灌进离心管后离心排气(4 ℃,3 000 r/min,5 min),然后进行二段水浴加热(40 ℃,60 min;90 ℃,30 min)[3],加热完毕后于冰水混合物中冷却10 min,倒出汁液并用厨房纸擦干虾糜凝胶表面的水分,转移至自封袋内并于4 ℃下放置17 h,此时作为虾糜凝胶贮藏的起点。继续于4 ℃下贮藏,并于第0、3、6、9天取样测定各项指标。
1.3.3 虾糜凝胶出品率的测定
参考GENG等[20]的方法测定,将虾糜凝胶出品率表示为热诱导后冷却10 min并擦干表面水分后的虾糜凝胶质量与热诱导前虾糜混合物质量的百分比。
1.3.4 虾糜凝胶蒸煮损失率的测定
取出冷藏的虾糜凝胶于25 ℃下平衡30 min后,切成8 mm左右的薄片,用厨房纸吸干表面汁液后,参考王梦宇等[21]的方法测定,将蒸煮损失率表示为虾糜凝胶蒸煮后的质量损失与蒸煮前质量的百分比。
1.3.5 虾糜凝胶的凝胶强度和质构特性的测定
取出冷藏的虾糜凝胶于25 ℃下平衡2 h后,切成圆柱体(直径为2.1 cm,高度为1.5 cm)和正方体(边长为1.5 cm),参考MAN等[3]的方法,略作修改,分别用于凝胶强度和质构特性的测定。测试前、中、后的速度均为1.0 mm/s,触发点负载均为5 g,凝胶强度采用TA18球形探头,压缩形变量为80%,循环次数为1次,凝胶强度(g·cm)为破裂力(g)与凹陷深度(cm)的乘积;质构特性采用TA11/1000圆柱形探头,压缩形变量为50%,循环次数为2次。
1.3.6 虾糜凝胶色泽的测定
先将虾糜凝胶切成8 mm厚,再使用色差仪测定L*、a*、b*值,并按FABER等[22]的方法计算色差ΔE。
1.3.7 虾糜凝胶感官评价
挑选10位训练有素的感官鉴评员(男女各半,年龄在20～45岁)采用9点喜好标度法[23]按照表1所示的感官评价标准从4个指标分别对虾糜凝胶进行感官评价,综合感官品质评分为各指标得分与权重的乘积之和。满分为9分,分数越高,感官品质越好。
表1 虾糜凝胶感官评价标准
Table 1 Sensory evaluation criteria of shrimp surimi gel
指标与权重感官描述分值/分组织形态(0.20)表面有较多孔洞或裂纹,切面粗糙,气孔粗大,结构松散1表面有少量孔洞或裂纹,切面较光滑,气孔较小较均匀,结构较紧密5表面几乎无孔洞或裂纹,切面光滑平整,有些许微小且均匀气孔,结构致密9色泽(0.20)橙黄色,过于鲜艳或苍白,无光泽1橙黄色,较柔和自然,光泽度较好5橙黄色,柔和自然,富有光泽9质地(0.30)口感粗糙,硬度、弹性、咀嚼性、嚼劲过低或过高1口感较细腻,硬度、弹性、咀嚼性、嚼劲较合适5口感细腻,硬度、弹性、咀嚼性、嚼劲恰到好处9风味(0.30)虾风味淡,滋味寡淡或失衡,不良气味或滋味重1虾风味较浓,鲜咸甜味较合适,风味较协调,有一定层次,稍有异味5虾风味浓郁,味道鲜美,咸甜味适中,风味协调,富有层次,无不良风味9
1.3.8 虾糜凝胶pH的测定
参照GB 5009.237—2016《食品安全国家标准 食品pH值的测定》中的方法测定。
1.3.9 虾糜凝胶硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)值的测定
参考SHI等[24]的方法测定并计算,单位为mg/kg。
1.3.10 虾糜凝胶菌落总数的测定
根据GB 4789.2—2022《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》中的方法测定。
1.3.11 虾糜凝胶挥发性盐基氮(total volatile base nitrogen,TVB-N)值的测定
参照GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》中的半微量定氮法测定。
1.4 数据统计与分析
每个实验均至少做3次平行,结果以“平均值±标准偏差”表示,并运用SPSS 26软件采用ANOVA中的Duncan’s多重比较法进行差异显著性分析(P<0.05),使用Origin 2021软件作图。
2 结果与分析
2.1 LPP-EW对虾糜凝胶特性的影响
2.1.1 LPP-EW对虾糜凝胶出品率、凝胶强度和蒸煮损失率的影响
凝胶出品率、凝胶强度和蒸煮损失率均是评价肉糜凝胶制品品质的重要指标。品质良好的肉糜凝胶制品应具有较高的凝胶出品率、适宜的凝胶强度和较低的蒸煮损失率。如图1所示,凝胶出品率可反映凝胶形成过程中保持水分的能力,也可反映凝胶网络结构的特点[25]。提高凝胶出品率可降低生产成本。由图1可知,LPP-EW组的凝胶出品率随荔枝皮多酚添加量的增加先显著提高后显著降低(P<0.05),0.50% LPP-EW组的凝胶出品率最高(97.61%),显著高于其他所有处理组(P<0.05),分别较EW组和EW+BHT+STPP组提高了2.04%和1.79%;LPP添加量≥0.75%的LPP-EW组凝胶出品率显著低于EW组(P<0.05)。这说明LPP添加量适宜(≤0.50%)的LPP-EW可显著提高虾糜的凝胶出品率(P<0.05),效果优于EW+BHT+STPP。
图1 LPP-EW对虾糜凝胶出品率、凝胶强度和蒸煮损失率的影响
Fig.1 Effect of LPP-EW on the yield, gel strength, and cooking loss rate of shrimp surimi gel
注:同一指标字母不同表示差异显著(P<0.05)(图3同)。
降低蒸煮损失率不仅可提高凝胶的烹饪出品率,还可改善其口感、风味和营养价值[1]。蒸煮损失率越低表明蒸煮过程中凝胶内部结构越稳定,水分等物质的损失越少[9]。由图1还可知,LPP-EW组的蒸煮损失率随LPP添加量的增加呈先降低后提高再降低的趋势,均低于EW组,0.50% LPP-EW组的蒸煮损失率最低(4.94%),显著低于其他所有处理组(P<0.05),分别较EW组和EW+BHT+STPP组降低了50.89%和38.63%。这说明LPP添加适宜(≤0.50%)的LPP-EW可显著降低虾糜凝胶的蒸煮损失率(P<0.05),效果优于EW+BHT+STPP。
适宜的凝胶强度可赋予凝胶优良的口感。由图1可知,LPP-EW组的凝胶强度随LPP添加量的增加呈先显著增大后显著减小的趋势(P<0.05),0.75% LPP-EW组的凝胶强度最大(1 708.00 g·cm),其次为0.50% LPP-EW组(1 396.00 g·cm),再次为0.25% LPP-EW组(1 124.00 g·cm),均显著大于其他处理组(P<0.05);0.50% LPP-EW组分别较EW组(992.50 g·cm)和EW+BHT+STPP组(1 000.00 g·cm)增大了40.65%和39.60%。这说明LPP添加适宜(≤0.75%)的LPP-EW可显著改善虾糜凝胶的凝胶强度(P<0.05),效果优于EW+BHT+STPP。其原因可能是经LPP改性后,EW的结构发生改变,可通过氢键、疏水相互作用和共价键更有效地填充到虾糜MP的凝胶网络中,形成更精细、更有序的凝胶网络,提高虾糜的凝胶强度[7,9];当LPP添加量过高时,LPP对EW的修饰程度提高,可能引起蛋白质过度、无序地聚集和交联,形成不溶性的蛋白质聚集体或出现局部相分离,从而使虾糜凝胶的结构变得不均匀、松散,凝胶强度下降[9,22]。
除0.75% LPP-EW组外,其他组凝胶强度越大的凝胶出品率越高,蒸煮损失率越低,其原因可能是这些组的凝胶强度越大,凝胶三维网络结构越致密、越均匀,且稳定性越好,对水的结合和保留能力越强[20]。0.75% LPP-EW组虽然凝胶强度最大,但其凝胶出品率却并不是最高的,蒸煮损失率也不是最低的,可能与该组凝胶三维网络结构的均匀性和热稳定性较差有关。不同添加量的苹果多酚-蛋清复合物对鲅鱼鱼糜[8]、南湾鳙鱼丸[9]的凝胶强度及凝胶蒸煮损失率的影响与本研究结果类似。
2.1.2 LPP-EW对虾糜凝胶质构特性的影响
质构特性与消费者对凝胶的质地、风味等的感知密切相关,是评价凝胶品质的重要指标[1]。肉糜凝胶的质构特性受肉糜体系中水、蛋白质等物质之间复杂的相互作用形成的三维网络的机械强度及稳定性的影响[1]。良好的虾糜凝胶应富有弹性和咀嚼性[23]。如表2所示,LPP-EW组的硬度和咀嚼性均随LPP添加量的增加呈先上升后下降的趋势,除1.00% LPP-EW组外,其他LPP-EW组的硬度和咀嚼性均大于非LPP-EW组(P<0.5);0.50% LPP-EW组的硬度适中,咀嚼性最大,分别较EW组增大了7.58%和6.47%,分别较EW+BHT+STPP组增大了8.53%和8.03%;LPP-EW组的弹性和内聚性均随LPP添加量的增加呈先显著上升后显著下降的趋势(P<0.5),0.50% LPP-EW组的弹性(0.945)和内聚性(0.740)最大,显著大于其他所有处理组(P<0.5),分别较EW组增大了3.85%和6.47%,分别较EW+BHT+STPP组增大了2.72%和8.03%。质构特性的上述变化与2.1.1节所述的凝胶网络结构的变化有关。不同添加量的苹果多酚-蛋清复合物对鲅鱼鱼糜[8]、南湾鳙鱼丸[9]的硬度及弹性的影响规律与本研究类似。
表2 LPP-EW对虾糜凝胶质构特性的影响
Table 2 Effect of LPP-EW on the texture characteristics of shrimp surimi gel
组别硬度/g弹性内聚性咀嚼性/gEW2 282.00±42.43c0.910±0.000b0.695±0.007b1 442.50±13.44cEW+BHT+STPP2 262.00±22.63c0.920±0.014b0.685±0.007bc1 428.00±39.60c0.25% LPP-EW2 435.00±36.77b0.905±0.007b0.670±0.014c1 476.50±34.65c0.50% LPP-EW2 455.00±16.97ab0.945±0.007a0.740±0.000a1 716.50±0.71a0.75% LPP-EW2 547.00±55.15a0.910±0.000b0.685±0.007bc1 585.50±6.36b1.00% LPP-EW1 589.50±53.03d0.860±0.000c0.575±0.007d795.50±26.16d
注：同列字母不同表示差异显著(P<0.05)(表3同)。
2.1.3 LPP-EW对虾糜凝胶色泽的影响
虾糜凝胶的颜色决定消费者的接受程度和购买欲,是重要的质量属性。LPP含花青素等色素物质[17],呈棕红色。经LPP改性的EW即LPP-EW整体呈棕色,随LPP添加量的不同颜色略有差异,低添加量的偏棕褐色,高添加量的偏棕红色。此外,虾肉中含虾青素,虾肉与玉米油富含不饱和脂肪酸。虾糜混合物中各种色素物质的含量及体系的pH、凝胶网络结构[3]、水分含量、脂质与蛋白质氧化等因素共同决定了虾糜凝胶的颜色。如表3所示,所有处理组凝胶的a*值与b*值均为正值,均呈红黄色调(橙黄色)。贮藏第0天,与EW组相比,EW+BHT+STPP组的L*值较小,a*值较大,即亮度降低,红度提高,两者的总色差ΔE为2.96,<3.5,肉眼较难辨别两者之间的颜色差异[22];与非LPP-EW组相比,LPP-EW组的L*值和b*值较小,a*值较大,即亮度和黄度降低,红度提高;LPP-EW组与EW组的总色差ΔE随LPP添加量的提高而显著增大(P<0.05),在4.41～9.85,肉眼能较容易地分辨出颜色差异[22]。EW组与EW+BHT+STPP组颜色偏亮,略显苍白;1.00% LPP-EW组颜色过于鲜艳且暗沉;其他处理组颜色相近,中等亮度,颜色柔和自然。与虾糜凝胶第0天的外观一致(图2)。
图2 LPP-EW对虾糜凝胶外观的影响
Fig.2 Effect of LPP-EW on the appearance of shrimp surimi gel
表3 LPP-EW对虾糜凝胶色泽的影响
Table 3 Effect of LPP-EW on the color of shrimp surimi gel
组别L∗a∗b∗ΔEEW81.31±0.22a6.74±0.09d13.42±0.09a—EW+BHT+STPP78.88±0.06b8.43±0.05c13.49±0.34a2.96±0.22e0.25% LPP-EW77.35±0.61c8.59±0.19c12.96±0.29b4.41±0.27d0.50% LPP-EW75.54±0.34d9.09±0.04b12.50±0.04c6.30±0.35c0.75% LPP-EW74.36±0.64e9.03±0.13b11.80±0.23d7.50±0.55b1.00% LPP-EW72.08±0.38f10.16±0.16a12.90±0.17b9.85±0.53a
2.1.4 LPP-EW对虾糜凝胶感官品质的影响
感官品质是虾糜凝胶品质好坏最直观的表现。如图3所示,EW组凝胶的表面及切面较光滑,气孔较少较小,结构较紧密,组织状态良好;EW+BHT+STPP组凝胶的表面及切面光滑,气孔少且小,结构致密,组织状态在所有处理组中是最佳的;LPP-EW组凝胶的组织状态随LPP添加量的增加先变好后变差,其中0.50% LPP-EW组的最佳,显著优于EW组(P<0.05),与EW+BHT+STPP组无显著性差异(P>0.05);1.00% LPP-EW组凝胶表面及切面粗糙,气孔较多较大,结构较松散,组织状态最差。
图3 LPP-EW对虾糜凝胶感官评分的影响
Fig.3 Effect of LPP-EW on sensory score of shrimp surimi gel
所有处理组凝胶的色泽均呈橙黄色调,非LPP-EW组的颜色略显苍白,可接受度一般;LPP-EW组颜色的可接受度随LPP添加量的增加先提高后降低,0.50% LPP-EW组的颜色柔和自然,可接受度最好,显著优于非LPP-EW组(P<0.05);1.00% LPP-EW组的颜色过于暗淡,不自然,可接受度显著低于其他所有处理组(P<0.05)。
质地的感官评价结果与质构特性测定的结果(表2)一致。非LPP-EW组的凝胶偏软,弹性和咀嚼性不足,质地的可接受程度尚可。LPP-EW组质地的可接受度随LPP添加量的增加先提高后降低,除1.00% LPP-EW组外,其他LPP-EW组的质地可接受度均显著优于非LPP-EW组(P<0.05);0.50% LPP-EW组的软硬适中,弹性最好,口感细腻,嚼劲恰到好处,可接受度最高,显著高于其他所有处理组(P<0.05);1.00% LPP-EW组的过软,弹性差,口感粗糙,嚼劲差,质地的可接受程度最低。
食品的风味由气味和滋味构成。非LPP-EW组的虾风味较浓,鲜味、咸味和甜味较合适,但风味的层次感略显不足,稍有腥味,风味的可接受程度较好;LPP-EW组风味的可接受度随LPP添加量的增加先提高后降低,0.50% LPP-EW组除有浓郁的虾风味外,还有其他香味,味道鲜美,咸甜味适中,富有层次,诸味协调,无异味,可接受度最高,显著优于非LPP-EW组(P<0.05);与0.50% LPP-EW组相比,0.25% LPP-EW组和0.75% LPP-EW组的虾风味较淡,风味的层次感稍逊,风味的可接受度有所降低;1.00% LPP-EW组滋味鲜美,但虾的特征香气因被LPP的特征气味掩盖而较弱,风味的协调性较差,有较淡的涩味,风味的可接受度显著降低(P<0.05)。新鲜虾肉带有淡淡的腥味,并富含鲜味、甜味等多种风味物质。LPP带有特征气味和涩味。凝胶类食品的气味释放与凝胶质地密切相关,气味物质在凝胶中的释放速率随交联度的增加先减小后增大[26],而在口腔咀嚼过程中凝胶的风味感知强度随凝胶硬度的增大而减小,由心理物理学决定[27];凝胶中滋味物质的释放行为受滋味物质种类、凝胶质地以及凝胶与滋味物质的相互作用等多种因素的影响[28]。不同处理组在风味感知上的区别可能是上述多种因素综合作用的结果。
综上所述,除1.00% LPP-EW组外,其他LPP-EW组均可显著改善虾糜凝胶的综合感官品质;其中,0.50% LPP-EW组各方面的可接受度均是最高的,其综合感官品质评分为(8.25±0.09)分,显著高于其他所有处理组(P<0.05)。
2.2 LPP-EW对虾糜凝胶贮藏品质的影响
2.2.1 LPP-EW对虾糜凝胶贮藏期间色泽的影响
虾糜凝胶类产品在烹饪或食用前常需要在冷链中贮藏,贮藏期间其色泽的稳定性对商品价值具有重要影响。如图4所示,随着贮藏时间的延长,尽管各处理组的L*值、a*值、b*值的变化趋势不尽相同,但所有处理组在整个贮藏期间的总色差ΔE<1.50,颜色差异极小,低于人眼的辨识阈值2.0[29],说明所有处理组贮藏期间的色泽稳定性均较好。除EW+BHT+STPP组的总色差ΔE呈先上升后下降的趋势外,其他组的总色差ΔE均呈上升趋势;与非LPP-EW组相比,LPP-EW组的总色差ΔE变化更为平缓,说明LPP-EW可以提高虾糜凝胶色泽的稳定性;其中0.75%LPP-EW组的总色差ΔE始终最小,且变化最为平缓,说明其色泽稳定性最好。贮藏过程中,脂质氧化与蛋白质的氧化通常均会导致色泽变暗或色差增加[1,30]。LPP中含有的花青素类物质的呈色随pH的变化而变化。虾青素极易氧化降解而生成无色化合物[31]。此外,微生物的代谢活动也会导致鱼糜凝胶颜色变暗或产生斑点[30]。各处理组虾糜凝胶贮藏期间色泽的上述变化可能是这些因素共同作用的结果。LPP-EW组的色泽稳定性更好,可能与LPP-EW具有更强、更持久的抗氧化能力和抑菌作用有关。
a-L*;b-a*;c-b*;d-ΔE
图4 虾糜凝胶贮藏期间色泽的变化
Fig.4 Changes of color of shrimp surimi gel during storage
注:图a～图c中同一贮藏时间小写字母不同表示不同处理组差异显著(P<0.05),同一处理组大写字母不同表示不同贮藏时间差异显著(P<0.05),图5、图6、图7、图8同。图d中第3、6、9天,同一贮藏时间小写字母不同表示不同处理组与其第0天的ΔE差异显著,同一处理组大写 字母不同表示不同贮藏时间与其第0天的ΔE差异显著(P<0.05)。
2.2.2 LPP-EW对虾糜凝胶贮藏期间pH的影响
pH可反映肉糜及其制品的新鲜度和腐败变质情况[30]。如图5所示,贮藏第0天,LPP-EW组的pH显著低于EW组(P<0.05),且随LPP添加量的增加呈下降趋势,这与夏南等[9]的研究结果一致。其原因一方面可能是LPP所含的酚羟基能解离出H+,从而降低LPP-EW的pH,进而降低虾糜及其凝胶的pH[9];另一方面可能是热诱导凝胶化过程中未漂洗虾糜中的内源性蛋白酶活性在较低pH下偏离最适pH[31-32],活性减弱,分解蛋白质产生的碱性含氮化合物减少,从而减少虾糜凝胶pH的升高;此外,可能是LPP-EW具有抑菌作用,可以减少微生物利用虾糜凝胶中的蛋白质生成碱性含氮化合物而引起的pH升高[33]。贮藏第0天,EW+BHT+STPP组的pH介于0.25% LPP-EW组与0.50% LPP-EW组之间,其原因可能是BHT、STPP引起的虾糜pH的降低介于这2组之间,内源性蛋白酶活性及抑菌作用也介于这2组之间。
图5 虾糜凝胶贮藏期间pH的变化
Fig.5 Changes of pH of shrimp surimi gel during storage
微生物利用虾糜凝胶中的蛋白质生成碱性含氮化合物及凝胶体系中的有机酸与多酚发生酯化反应均会引起pH升高,微生物的代谢产物与凝胶体系中的组分反应产生酸性物质会引起pH降低[33]。不同处理组的pH随贮藏时间延长的变化趋势不尽相同,但pH的大小顺序均与第0天的一致,可能是引起pH变化的各种因素综合作用的结果。在整个贮藏期间,LPP-EW组、EW+BHT+STPP组的pH变化均比EW组的平缓,说明这些组的贮藏稳定性更好。
2.2.3 LPP-EW对虾糜凝胶TBA值的影响
脂质氧化不仅会影响食品的颜色和风味,还可能降低其营养价值,是食品质量及可接受性的主要限制因素;TBA值被广泛用于评估脂质的氧化程度[30]。如图6所示,随贮藏时间的延长,所有处理组的TBA值均呈上升趋势,LPP添加量≥0.50%的LPP-EW组贮藏前3 d的上升速度明显慢于其他组,添加量越大上升速度越慢;贮藏6 d后LPP添加量≥0.75%的LPP-EW组上升速度明显加快,添加量越大上升速度越快。同一贮藏时间下,TBA值由大到小的顺序均是EW组>EW+BHT+STPP组>0.25% LPP-EW组>0.50% LPP-EW组>0.75% LPP-EW组>1.00% LPP-EW组,除第0天外,LPP-EW组的TBA值均显著低于非LPP-EW组(P<0.05);第9天时,0.50% LPP-EW组的TBA值(0.860 mg/kg)与1.00% LPP-EW组(0.837 mg/kg)无显著性差异(P>0.05),较EW组和EW+BHT+STPP组分别降低了19.98%和14.24%。这说明LPP-EW具有很强的抗氧化活性,能显著抑制虾糜凝胶的脂质氧化(P<0.05),且其抑制作用随LPP添加量的增加而增强,均显著强于BHT(P<0.05)。苹果多酚-蛋清复合物对鲅鱼糜凝胶[8]和南湾鳙鱼丸[9]TBA值的影响与本研究结果类似。LPP-EW抑制虾糜凝胶的脂质氧化可能与其可螯合金属离子、淬灭活性氧、清除自由基有关[9,19]。LPP添加量≥0.75%的LPP-EW组贮藏6 d后上升速度明显加快,这可能与贮藏后期微生物大量生长繁殖导致凝胶网络结构松散,接触氧气的表面积增大有关[9]。
图6 虾糜凝胶贮藏期间TBA值的变化
Fig.6 Changes of TBA value of shrimp surimi gel during storage
2.2.4 LPP-EW对虾糜凝胶菌落总数的影响
菌落总数是评价食品腐败变质程度的常用指标。多酚等天然抗氧化剂可通过破坏细胞壁及细胞膜的完整性、影响菌类的呼吸作用以及细胞膜的功能、破坏微生物的蛋白质和酶、络合金属离子影响微生物代谢等方式有效抑制鱼糜制品中微生物的生长繁殖[5]。多酚与蛋白质相互作用形成的复合物可缓慢释放多酚,并在较长时间内保持多酚的抗菌活性,比游离多酚具有更强、更持久的抑菌效果[34-35]。如图7所示,随着贮藏时间的延长,所有处理组的菌落总数均显著增加(P<0.05),在第6天时,除0.50% LPE-EW组外,其他处理组的菌落总数均超过GB 10136—2015《食品安全国家标准 动物性水产制品》的限量5.0 lg CFU/g。同一贮藏时间下,EW组的菌落总数始终显著大于其他组(P<0.05),LPP-EW组的菌落总数随LPP添加量的增加呈先显著减少后显著增加的趋势(P<0.05),在贮藏后期(≥6 d),0.50% LPP-EW组的菌落总数最少;1.00% LPP-EW组的菌落总数始终是LPP-EW组中最多的。这说明BHT、LPP-EW均具有抑菌作用,且随LPP添加量的增加,LPP-EW的抑菌效果先提高后降低,LPP添加量过高(>0.75%),其抑菌作用反而下降。赵钜阳等[33]发现贮藏期间不同添加量儿茶素对虾滑的抑菌效果与本研究的结果一致。其原因可能是LPP添加量不同会使LPP与EW作用时的浓度比发生变化,从而影响两者的相互作用,进而可能导致LPP-EW的抑菌效果不同[36]。此外,这可能与不同LPP添加量LPP-EW组虾糜凝胶的内聚性差异(表2)有关,内聚性越大,凝胶结构越坚韧,可能越有利于防止微生物的污染并抑制其生长繁殖。贮藏6 d后,所有LPP-EW组的菌落总数均显著小于EW+BHT+STPP组(P<0.05),说明LPP-EW可在较长的贮藏时间内保持抑菌活性能,抑菌效果优于BHT,其中,0.50% LPP-EW组的抑菌效果最佳。
图7 虾糜凝胶贮藏期间菌落总数的变化
Fig.7 Changes of total viable count of shrimp surimi gel during storage
2.2.5 LPP-EW对虾糜凝胶TVB-N值的影响
TVB-N值越大,蛋白质分解的程度越大,食品腐败变质程度越大,品质越差[37]。如图8所示,在贮藏第0天,不同处理组的起始TVB-N值不同,这可能与不同处理组的混合虾糜pH不同引起的热诱导凝胶化过程中内源性蛋白酶活性不同(2.2.2节)有关;还可能与不同处理组的抑菌作用不同引起热诱导凝胶化后至贮藏起点前微生物的数量不同(2.2.4节)有关。
图8 虾糜凝胶贮藏期间TVB-N值的变化
Fig.8 Changes of TVB-N value of shrimp surimi gel during storage
由图8还可知,随贮藏时间的延长,所有处理组的TVB-N值均呈增大趋势,贮藏3 d后,非LPP-EW组的增大速度急剧加快,尤其是EW+BHT+STPP组,明显快于LPP-EW组,这与贮藏中后期菌落总数增加速度的趋势一致(图7)。贮藏6 d后,LPP-EW组的TVB-N值均显著小于非LPP-EW组(P<0.05);0.75% LPP-EW组的TVB-N值在整个贮藏期间始终最低,且变化最为平缓;第9天时,除EW组外,其他组的TVB-N值均≤22.43 mg/100 g,低于GB 10136—2015《食品安全国家标准 动物性水产制品》的限量(30 mg/100 g);LPP-EW组的TVB-N值随LPP添加量的增加先减小后增大,0.75% LPP-EW组的TVB-N值最低(16.24 mg/100 g),其次为0.50% LPP-EW组(19.32 mg/100 g),较EW组和EW+BHT+STPP组分别降低了48.15%和13.87%。这表明LPP-EW能显著减缓TVB-N值的增大(P<0.05),效果显著优于BHT(P<0.05),这与夏南等[9]的研究结果一致。
3 结论
本研究评估了LPP-EW对低盐免漂洗虾糜凝胶特性及贮藏品质的影响,结果表明,LPP添加量适宜的LPP-EW可显著提高虾糜凝胶的出品率、凝胶强度、硬度、弹性、内聚性、咀嚼性,显著降低虾糜凝胶的蒸煮损失率,显著改善虾糜凝胶的色泽和感官品质;显著延缓虾糜凝胶的pH、TBA值、菌落总数、TVB-N值的变化,有效保持色泽的稳定并有效抑制脂质的氧化和微生物的生长繁殖,延长货架期。结果证明LPP添加量适宜的LPP-EW可显著改善虾糜的凝胶特性和贮藏品质的稳定性,效果优于EW+BHT+STPP。综合来看,添加0.50% LPP-EW的虾糜凝胶的凝胶特性最佳,且其贮藏品质稳定性优良。本研究不仅为LPP-EW在水产低盐肉糜制品中的应用奠定了理论基础,更为开发兼具优异凝胶特性、长效贮藏稳定性及清洁标签属性的新型水产肉糜制品及高值化利用荔枝皮提供了创新策略。
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