南美白对虾膨化虾片的配方优化.pdf
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1、Food and Fermentation Science&Food and Fermentation Science&TechnologyTechnology收稿日期:2022-09-13基金项目:山东省现代农业虾蟹产业技术体系(SDAIT-13-07);滨州市水产品加工研发平台作者简介:纪蕾(1987-),女,硕士,助理研究员。研究方向:水产加工。*通信作者:王颖(1971-),女,硕士,研究员。研究方向:水产加工与质量安全。引用格式:纪蕾,刘天红,王颖,等.南美白对虾膨化虾片的配方优化 J.食品与发酵科技,2023,59(4):92-99.南美白对虾膨化虾片的配方优化纪蕾1,2,刘天红1
2、,2,王颖1,2*,姜晓东1,2,陈胜林3,刘洪军1,2,孙元芹1,2,李红艳1,2,李晓1,2(1.山东省海洋科学研究院,山东青岛 266104;2.青岛市水产生物品质评价与利用工程研究中心,山东青岛 266104;3.滨州市海洋发展研究院,山东滨州 256600)摘要:为丰富膨化食品种类,提升虾类产品附加值,以木薯淀粉、南美白对虾为原料,对南美白对虾膨化虾片的配方进行优化。以硬度、弹性指数、粘力、内聚性、咀嚼指数为指标,研究虾肉和木薯淀粉质量比、食用盐添加量、白砂糖添加量对虾片品质的影响,以膨化度和感官评分为评价指标,采用单因素试验和响应面试验优化南美白对虾膨化虾片的最佳配方。结果表明,当
3、虾肉和木薯淀粉质量比为38.8 61.2,白砂糖添加量11%、食用盐添加量2.0%。经油炸后,膨化虾片色泽金黄、酥脆可口、营养丰富。关键词:南美白对虾;膨化虾片;响应面中心设计;膨化度;感官评价中图分类号:TS254.4文献标识码:A文章编号:1674-506X(2023)04-0092-0008Formulation Optimization of Puffed Shrimp Slices forPenaeus vannameiJI Lei1,2,LIU Tianhong1,2,WANG Ying1,2*,JIANG Xiaodong1,2,CHEN Shenglin3,LIU Hongju
4、n1,2,SUN Yuanqin1,2,LI Hongyan1,2,LI Xiao1,2(1.Marine Science Research Institute of Shandong Province,Qingdao Shandong 266104,China;2.Qingdao Aquatic Organisms Quality Evaluation and Utilization Engineering Research Center,Qingdao Shandong 266104,China;3.Ocean Development Research Institute of Binzh
5、ou,Binzhou Shandong 256600,China)Abstract:In order to enrich the variety of puffed food and increase the added value of shrimp products,theformula of puffed shrimp slices of Penaeus vannamei was optimized with cassava starch and Penaeus vannamei.The effects of mass ratio of shrimp meat to cassava st
6、arch,salt content and sugar content on the quality ofshrimp cracker were studied with the indexes of hardness,elasticity index,stickiness index,cohesiveness indexand chewing index.With the degree of puffiness and sensory score as evaluation indexes,the optimal formula ofpuffiness of Penaeus vannamei
7、 was optimized by single factor test and response surface study.The resultsshowed that when the mass ratio of shrimp meat to cassava starch was 38.8 61.2,the sugar content was 11%,and the salt content was 2.0%,the puffed shrimp slices were golden in color,crisp and delicious,and rich innutrition aft
8、er frying.Keywords:Penaeus vannamei;puffed shrimp slice;response surface center design;expansion degree;sensoryevaluationdoi:10.3969/j.issn.1674-506X.2023.04-014纪蕾等:南美白对虾膨化虾片的配方优化第59卷(总第236期)纪蕾等:南美白对虾膨化虾片的配方优化近年来,我国膨化食品市场规模持续扩大,截至2020年销售额已达168.9亿元,与2010年相比扩大将近5倍,而随着城市化进程的发展、零食消费习惯的改变,人们对膨化食品的需求有望进一步
9、增加1-2。膨化食品以其良好的口感和食用方便的特点日益受到青少年和儿童的喜爱3-4。目前,市场上的膨化食品大多是以谷物、薯类为原料加工而成,蛋白质含量较低,儿童、青少年等长期食用易造成营养缺乏5-6。为了解决这一问题,人们尝试通过添加膳食纤维、蛋白质、酚类化合物等开发具有良好功能的新型膨化食品。STOJCESKA等7研究发现,将花椰菜提取物加入膨化谷物零食中可以提高其营养价值和抗氧化活性。在波兰的一项研究中,ROGALSKI等8研究发现,用富含omega-3的亚麻籽油生产玉米片,可显著提高其营养价值,并有利于在存储期间保持其感官品质。JEYAKUMARI等9评价了鱼油通过乳化作用加入饼干中的情
10、况,研究发现这种新型饼干在不影响物理参数和感官属性的情况下,营养价值得到了改善。ETEMADIAN等10-11用两种棕色海藻的水提取物对玉米零食调味的效果进行了评估,研究发现,将4%的海藻提取物加入到玉米零食中,通过提高必需矿物质、脂肪酸、蛋白质和碳水化合物的含量,有效改善了它们的流变学、功能和营养特性。未来,健康、营养化将成为膨化食品发展的主流趋势。渤海盐田虾,生长于渤海湾天然日晒盐场水域,盐场具有原生态水域活动空间大、高营养丰年虫等天然鲜活饵料充足、病菌不易存活等优势,使渤海盐田虾具有体色青亮、肉质紧糯、味美鲜甜等特点。研究发现,盐田虾的蛋白质含量比正常海水养殖虾高约9%,脂肪含量则低50
11、%以上,虾青素含量更高,虾肉纤维更为粗大,且随着盐度增高,鲜味氨基酸含量也逐渐增高,味道更加鲜美,属于高蛋白低脂肪的健康食品。本试验以木薯淀粉、南美白对虾(渤海盐田虾)为主要原料,探究不同配方工艺(虾肉和木薯淀粉质量比、食用盐添加量、白砂糖添加量)对膨化虾片感官品质、膨化度等的影响,并通过响应面设计确定最优配方,开发一种加工工艺简单、附加值高、具有良好风味和营养的产品,为高品质膨化食品的开发提供数据支撑,既可以满足目前市场多样性和创新性的要求,而且对提升虾类产品附加值具有重要意义。1材料与方法1.1材料与试剂南美白对虾(渤海盐田虾),渤海水产股份有限公司;木薯淀粉、食用盐、白砂糖、食用玉米油、
12、小米,市售。碳酸钠、硫酸、盐酸、硼酸、氢氧化钠、石油醚(3060沸程)、甲醇、甲基红、溴甲酚绿等均为分析纯,国药化学试剂公司。1.2仪器与设备Kjeltec 8400全自动定氮仪、Soxtec 8000索氏提取仪,丹麦福斯分析仪器公司;T-4.5质构仪,美国博勒飞有限公司;9052B-1电热鼓风干燥机,上海福马试验设备有限公司;C21-RT 2126 多功能电磁炉,中国美的集团股份有限公司;DZ-300A多功能真空封装机,温州市凯驰包装机械有限公司;N-EVAP 111氮吹仪,美国Organomation公司;TQ8040三重四极杆气相色谱质谱联用仪,日本岛津公司;75m CAR/PDMS萃取
13、纤维头、手动SPME进样器,美国sigma公司。1.3方法1.3.1膨化虾片的制备将新鲜的南美白对虾去头、去壳、去虾线后洗净冷藏备用。称取所需重量的虾肉、木薯淀粉及其他配料混匀后低温斩拌至均匀,蒸煮 30 min 后于4 下老化 24 h。将虾糕块切成 12 mm 的虾糕片,于60 鼓风干燥箱干燥4 h。将干燥后的虾糕片放入180 下油炸,冷却后将油沥干,充氮密封包装即可。1.3.2单因素试验1.3.2.1虾肉和木薯淀粉质量比的确定1.3.2.1.1虾肉和木薯淀粉质量比对虾糕品质的影响将预处理后的虾肉与水按1 1的比例打浆,以虾肉和木薯淀粉为主原料,按此二者混合料总重计(共100.0 g),质
14、量比分别为20 80、30 70、40 60、50 50、60 40,加入3.0%食用盐、12%白砂糖,按工艺流程制备虾糕,比较虾肉和木薯淀粉不同质量比对虾糕质构的影响。1.3.2.1.2虾肉和木薯淀粉质量比对产品品质的影响按“1.3.1”制备成虾片,并对虾片的膨化度和感官品质进行测定。1.3.2.2食用盐添加量的确定1.3.2.2.1食用盐添加量对虾糕品质的影响将预处理后的虾肉与水按1 1的比例打浆,以932023年第4期40.0 g 虾肉和 60.0 g 木薯淀粉混合料总重计(共100.0 g),加入 12%白砂糖,分别添加 1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%食用盐,按工艺流
15、程制备虾糕,比较不同食用盐添加量对虾糕质构的影响。1.3.2.2.2食盐添加量对产品品质的影响按“1.3.1”中制备虾片,并对虾片的膨化度和感官品质进行测定。1.3.2.3白砂糖添加量的确定1.3.2.3.1白砂糖添加量对虾糕品质的影响将预处理后的虾肉与水按1 1的比例打浆,以40.0 g 虾肉和 60.0 g 木薯淀粉混合料总重计(共100.0 g),加入3.0%食用盐,分别添加4%、6%、8%、10%、12%白砂糖,按工艺流程制备虾糕,比较不同白砂糖添加量对虾糕质构的影响。1.3.2.3.2白砂糖添加量对产品品质的影响按“1.3.1”中制备虾片,并对虾片的膨化度和感官品质进行测定。1.3.
16、3响应面试验设计配方优化在单因素试验的基础上,以虾肉和木薯淀粉质量比(A)、食用盐添加量(B)、白砂糖添加量(C)为3因素,以感官评分(Y)为响应值,采用响应面法进行试验设计(见表1)。1.3.4模型的验证根据响应面模型优化的最佳条件进行验证试验,验证模型的有效性。1.3.5质构的测定测试参数:TPA模式,TA 44探头,测试前、中、后速均为0.5mm/s。测定样品的硬度、弹性指数、粘力、内聚性、咀嚼指数12。每组试验重复5次,试验结果为其平均值。1.3.6膨化度的测定采用小米排除法测定物料的体积。物料的体积(cm3)小米加物料的体积(cm3)小米的体积(cm3)。膨化度膨化后的体积/膨化前的
17、体积。1.3.7感官评定表2感官评定标准Tab.2The sensory evaluation criteria项目组织形态口感风味色泽优(2125分)外表光滑完整,厚薄基本均匀,不收缩、变形,不易破碎成品酥脆可口,有虾鲜味,有少量硬心硬块香味协调、浓郁,无腥味色泽均匀,呈金黄色,无焦斑现象良(1420分)外表比较光滑完整,厚薄基本均匀,有收缩、变形,不易破碎成品酥脆可口,略有虾鲜味,有少量硬心硬块略有香味,无腥味色泽较均匀,无焦斑现象中等(713分)外表不太光滑完整,厚薄基本均匀,有收缩、变形,不易破碎成品酥脆可口,略有虾鲜味,有部分硬心硬块略有香味和腥味淡金黄色,色泽较均匀,略有焦色较差(
18、06分)外表不光滑不完整,厚薄不均匀,收缩、变形,易破碎成品坚硬不酥脆,无虾鲜味,有大量硬心硬块香味不协调、不浓郁,有腥味色泽呈白色或黄褐色,色泽不均匀,有过焦现象水平101因素A 虾肉和木薯淀粉质量比30 7040 6050 50B 食用盐添加量/%2.02.53.0C 白砂糖添加量/%81012表1因素与水平Tab.1Factor and level1.3.8理化指标的测定水分含量的测定:采用GB 5009.32016中的直接干燥法 13;粗蛋白含量的测定:采用GB 5009.52016 的凯氏定氮法14;粗脂肪含量的测定:采用GB 5009.62016中的索氏抽提法15。1.3.9微生物
19、指标的测定菌落总数的测定:采用GB 4789.2201616;霉菌的测定:采用GB 4789.15201617;大肠杆菌的测定:采用GB 4789.32016中的平板计数法18。1.4数据处理采用Excel 2010统计数据并计算平均值,利用SPSS 18.0软件进行显著性分析。2结果与分析2.1虾肉和木薯淀粉质量比的确定2.1.1虾肉和木薯淀粉质量比对虾糕质构的影响由表3可知,虾糕的硬度随着虾肉含量的增加94第59卷(总第236期)纪蕾等:南美白对虾膨化虾片的配方优化而显著降低(P0.05),虾肉的多汁性和滑腻性会降低虾糕的硬度19;而随着虾肉含量的增加,水分含量增大,使肌肉蛋白与水的相互作
20、用降低,弹性和咀嚼性下降20,当虾肉含量低于50%时差异不明显(P0.05),当虾肉含量为50%与60%时,咀嚼指数差异显著(P0.05);同时,虾肉中肌纤维具有润滑剂和连接剂的作用,当虾肉含量增加时,会增加虾糕粘力和内聚性。2.1.2虾肉和木薯淀粉质量比对产品品质的影响膨化度是保证膨化食品具有酥脆口感的重要指标。由图1可知,产品膨化度随虾肉含量的增加呈先上升后下降的趋势,在虾肉含量为40%时,产品的膨化度最大。在斩拌过程中,环境中的空气和部分水分被包囊在木薯淀粉和虾肉蛋白质构成的溶胶体系内,形成了较多气孔,当高温油炸时,水分急剧气化,形成疏松、多孔的结构,使产品具有较好的膨化度。在虾肉含量达
21、到最佳点前,随着虾肉含量的增加,产品膨化度逐渐增加;当虾肉含量超过最佳点后,蛋白质分子会发生聚集,与淀粉形成的体系包囊气泡的能力下降,产品膨化度减小。当虾肉含量为20%时,虾片颜色为浅黄色,虾味较淡、口感较硬。随着虾片中虾肉含量的增加,虾片色泽逐渐加深,虾味浓郁、口感酥脆。当虾肉含量继续增加时,虾片的颜色变为深黄色,口感不够酥脆,并且虾腥味较重。与BAIK等21研究结果相一致。综上所述,虾肉和木薯淀粉质量比为40 60。2.2食用盐添加量的确定2.2.1食用盐添加量对虾糕质构的影响由表4可知,虾糕的硬度和咀嚼指数随着食用盐添加量的增加而降低,内聚性略有下降,差异不显著(P0.05),表明食用盐
22、添加量对虾糕内聚性无显著影响;虾糕弹性指数和粘力呈先增加后略有下降的趋势,1.0%食用盐添加量的弹性与其他组差异显著(P0.05),但对粘力无显著影响(P0.05),当食用盐添加量为2.5%时,弹性指数和粘力最大。食用盐含量的增加使体系中盐溶性肌原纤维蛋白溶表4食用盐添加量对虾糕质构的影响Tab.4Effects of salt content on texture of the shrimp cake食用盐添加量/%1.01.52.02.53.0硬度/g1052.8045.21a982.2044.44b935.5040.31b801.7065.75c713.7054.80c弹性指数0.890
23、0.010c0.9140.019b0.9340.026b0.9800.010a0.9620.023ab粘力/g68.404.60a70.205.39a71.6010.23a76.3014.92a64.5017.27a内聚性0.5120.008a0.5100.010a0.5060.030a0.5000.010a0.4980.034a咀嚼指数/g527.9014.89a471.7434.91b431.4245.66b391.4428.98bc352.3230.91c图1虾肉和木薯淀粉质量比对产品膨化度和感官品质的影响Fig.1Effect of mass ratio of shrimp meat
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