激光开壳技术对贻贝肉脱壳率和品质的影响研究_龙官誉.pdf

核 农 学 报 2023，37（5）：09900998Journal of Nuclear Agricultural Sciences激光开壳技术对贻贝肉脱壳率和品质的影响研究龙官誉1，2，3 柯志刚1，2，3 相兴伟1，2，3 金友定5 邓尚贵6 周小敏7 丁玉庭1，2，3，4 刘书来1，2，3，4，*（1 浙江工业大学食品科学与工程学院，浙江 杭州 310014；2 浙江省深蓝渔业资源高效开发利用重点实验室，浙江 杭州 310014；3 国家远洋水产品加工技术研发分中心（杭州），浙江 杭州 310014；4 海洋食品精深加工关键技术省部共建协同创新中心，大连工业大学，辽宁 大连 116034；5 嵊泗县景晟贻贝产业发展有限公司，浙江 舟山 316000；6 浙江海洋大学食品与药学学院，浙江 舟山 316000；7 浙江兴业集团有限公司，浙江 舟山 316000）摘 要：为降低贻贝肉在传统热力开壳中造成的营养损失，提高其可加工性和营养风味，本研究利用激光技术实现贻贝开壳，并结合漂烫或蒸汽技术提高开壳作业的效率和连续性。以传统水煮开壳法和手工开壳法为对照，研究激光开壳、激光-漂烫开壳、激光-蒸汽开壳对贻贝肉感官、营养和滋味品质的影响。结果表明，当激光功率为40 W，处理时间为0.5 s时，闭壳肌脱壳率为100%，且色泽和气味感官评分较高。激光及其组合开壳技术得到的贝肉硬度、弹性和咀嚼性与新鲜贻贝肉比较接近，且较水煮开壳法减少了蛋白质、脂肪、糖类与5-核苷酸的损失。激光-漂烫开壳和激光-蒸汽开壳还增加了贝肉中游离氨基酸的含量（P0.05）。因此，激光及其组合开壳技术能有效提高开壳率，减少加工过程中贝肉营养损失，获得品质良好的新鲜脱壳贝肉。本研究结果为激光技术应用于贝类开壳提供了理论依据。关键词：贻贝；激光开壳；组合开壳技术；品质变化；游离氨基酸DOI：10.11869/j.issn.1000-8551.2023.05.0990贻贝（Mytilus coruscus）肉质鲜嫩，味道鲜美且含有丰富的蛋白质、氨基酸、多糖和多不饱和脂肪酸，深受广大消费者喜爱1-2。我国是贻贝的主要生产国之一，捕捞后的贻贝除了带壳鲜销，通常进行开壳处理取出贝肉，加工制成罐头3、冷冻调理品4、干制品5和调味料6等。贝类开壳的关键在于通过蛋白变性或机械切断闭壳肌与贝壳内表面的连接，而实现壳肉分离还需切断外套膜与贝壳内表面的连接。国内外学者已做多种尝试7，主要包括热处理法和冷处理法，两种方法对外套膜与贝壳的分离效果均较好。热处理法中的传统水煮法8工艺简单，应用范围最广，但闭壳肌脱壳率较低，且会造成贝肉营养物质大幅流失；其他热开壳方式，如蒸汽9、微波10、热压开壳11等技术可在一定程度上提高开壳效率，且能有效减少贝肉水溶性物质的溶出，但贝肉蛋白质仍会发生较大程度的热变性，同时熟制贝肉风味和质构较新鲜贻贝也有较大差别。冷处理法主要包括超高压处理12-14、水射流处理15等技术。超高压技术的优势在于能有效降低贝肉蛋白变性，对感官品质影响较小，且有灭菌作用16-17。但受制于设备昂贵7、处理量少和生产连续性较差等因素，难以广泛应用。因此，增加贝肉加工多样性的关键在于选择合适的开壳技术。随着现代技术的发展，激光技术在食品加工领域展现出巨大潜力18。研究表明，CO2激光微穿孔技术可提高食品腌制的传质效率19-20；激光3D打印能有效烹制及打印复杂的食品结构21-22，甚至能应用于果蔬保鲜和杀菌23。如今智能化的激光加工速率可达到4 mmin-1 24-25，红外波段的激光能被蛋白质和水分高度吸收从而迅速产生热效应，因此激光能量转化率高，热能输出更为集中26，再结合机器视觉辅助定位便能实现高效精准的局部加热。激光的热效应可使闭壳肌肌肉蛋白发生热变性，从而脱离贝壳内表面。激光本身有限的穿透深度也限制了热量的扩散范围，可有效避免贝肉其他可食用部位被熟化，能最大程度保持新鲜贝肉的色、香、味及营养成分。虽然激光处理可使贝壳内沿与外套膜分离，但复杂的加工路径和设备加工文章编号：1000-8551（2023）05-0990-09收稿日期：2022-01-24 接受日期：2022-03-16基金项目：国家重点研发计划课题（2020YFD0900902）作者简介：龙官誉，男，主要从事水产品保鲜与加工研究。E-mail：lgy_*通讯作者：刘书来，男，教授，主要从事水产品加工与安全研究。E-mail：9905 期激光开壳技术对贻贝肉脱壳率和品质的影响研究精度等问题会影响激光技术的开壳效率。利用激光能定点作用于闭壳肌和缩足肌15，并结合短时均匀的外套膜热处理（如漂烫或蒸汽处理），预期可实现有效开壳、降低贝肉变性和营养物质损失等问题，进一步提高激光开壳技术的生产效率和适用性。本研究拟通过激光加热后闭壳肌变性使贻贝开壳，再结合漂烫或蒸汽短时处理使外套膜脱离贝壳而实现壳肉分离，系统研究脱壳贝肉质构特性、色泽和基本营养成分变化，通过比较脱壳贝肉的感官特性确定贻贝的激光开壳工艺参数，以期阐明激光组合开壳技术对贝肉品质变化的影响。1材料与方法1.1材料与试剂新鲜厚壳贻贝（Mytilus coruscus）来自舟山市嵊泗县，重量3550 g，体长 69 cm；5-鸟苷酸（5-guanosine monophosphate，5-GMP），5-肌 苷 酸（5-inosine monophosphate，5-IMP），5-腺 苷 酸（5-adenosine monophosphate，5-AMP）标准品（色谱纯），Sigma公司（上海）。1.2仪器与设备自制激光开壳设备，配有 40 W 和 60 W CO2激光管，江苏南通卓锐激光科技有限公司；ST28D-X7蒸烤箱，深 圳 市 凯 度 电 器 有 限 公 司；ColorQuest XE HunterLab色差仪，上海信联创作电子有限公司；RE-2000A旋转蒸发器，上海亚荣生化仪器厂；TA.XT Plus物性测试仪，英国Stable Micro Systems公司；K9840全自动凯氏定氮仪，济南海能仪器有限公司；日立L8900全自动氨基酸分析仪，日本日立公司；Waters e2695高效液相色谱仪，美国Waters公司。1.3试验方法1.3.1样品处理手工开壳组：选取活贻贝，用小刀取新鲜贝肉；水煮开壳组：将活贻贝在100 沸水蒸煮1 min后取贝肉；激光开壳组：如图1所示，使用不同功率（40、60 W）对活贻贝闭壳肌、缩足肌、外套膜在贝壳外表面对应位置进行激光处理，其中闭壳肌点位处理时间分别为0.5、1.0、1.5 s，并在相同激光功率下对缩足肌和外套膜分别处理0.5 s；激光-漂烫开壳组：将活贻贝的闭壳肌和缩足肌点位分别经激光处理（40 W、0.5 s）开壳，再经100 沸水漂烫5 s使外套膜脱离贝壳内表面；激光-蒸汽开壳组：将活贻贝闭壳肌和缩足肌经激光处理（40 W、0.5 s）开壳，再经 100 蒸汽保温70 s使外套膜脱离贝壳内表面。上述处理后的贝肉立即经冷风降温后取样分析或留样备用。1.3.2闭壳肌脱壳率的测定分别记录水煮开壳和不同功率不同时间激光开壳后闭壳肌脱壳情况，每组样本为100个。按照下式计算脱壳率和半脱壳率：脱壳率=完全脱壳的贻贝数总贻贝数 100%（1）半脱壳率=闭壳肌仅脱壳半边的贻贝数总贻贝数 100%（2）6106水煮开壳水煮开壳水煮开壳活贻贝激光开壳激光开壳漂烫处理蒸汽处理激光管加工路径外套膜闭壳肌、缩足肌脱壳外套膜脱壳激光管闭壳肌、缩足肌、外套膜脱壳闭壳肌缩足肌手工开壳图1 贻贝开壳流程Fig.1Mussel shucking process991核农学报37 卷 1.3.3闭壳肌感官评定挑选11名经过感官评定培训的品评人员，按表1对开壳后闭壳肌进行感官评价。1.3.4闭壳肌色差测定以闭壳肌个体中心为测试点，从L*（从黑到白，0100）、a*（从绿到红，-a+a）、b*值（从蓝到黄，-b+b）三方面分别评价闭壳肌肉颜色。1.3.5基本营养成分测定水分含量测定：参考 GB 5009.3-2016 食品安全国家标准 食品中水分的测定27；粗蛋白含量测定：参考 GB 5009.5-2016食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定 采用凯氏定氮法28；总脂肪含量测定：参考Folch等29的方法并略作修改，取打碎的脱壳贝肉3 g，加入2倍体积氯仿-甲醇（v v=2 1）溶液避光浸提12 h，过滤后加入0.2倍体积的饱和食盐水，静置分液，取下层液体于干燥圆底烧瓶，40 真空旋蒸至恒重，得总脂肪，称重。总糖含量测定：参考 GB 9695.31-2008 肉制品 总糖含量测定30进行测定。1.3.6贝肉质构测定参考顾赛麒等31的方法并略作修改。以贻贝个体中心为测试点测定开壳后闭壳肌的硬度、弹性、黏聚性、咀嚼型。测定参数：探头为P/36R，下行速度2 mms-1，下压速度1 mms-1，回升速度2 mms-1，触发力5 g，应变50%。1.3.7 游离氨基酸测定 参考 GB 5009.124-2016食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定32进行测定。1.3.85-核苷酸测定及味精当量浓度（equivalent umami concentration，EUC）计算参考Liu等33的方法并略作修改。取5.00 g匀浆贝肉，加入20 mL 10%高氯酸，涡旋搅拌1 min，10 000 rmin-1离心10 min后取上清液，沉淀加入 10 mL 5%高氯酸，涡旋搅拌 1 min，10 000 rmin-1离心10 min后取上清液，重复以上操作，合并上清液，用 NaOH 调节 pH 值至 6.06.4，定容至100 mL，用0.22 L水系滤膜过滤，滤液上机测试。色谱 柱 型 号 为 Waters Atlantis T3（5 m，4.6 mm 250 mm），检测波长254 nm，柱温30，进样量10 L，流动相为0.02 molL-1磷酸盐缓冲液（pH 值6.0）等度洗脱，流速为1 mLmin-1。味精当量浓度（EUC）计算公式如下34：EUC=aibi+1 218(aibi)(ajbj)（3）。式中，EUC为味精当量浓度（gMSG100 g-1）；ai为鲜味氨基酸浓度（g100 g-1）；bi为鲜味氨基酸相对鲜度系数，谷氨酸（Glu）=1，天冬氨酸（Asp）=0.077；aj为5-核苷酸的浓度（g100 g-1）；bi为5-核苷酸相对鲜度系数，5-GMP=2.3，5-IMP=1，5-AMP=0.18；1 218 为协同作用系数。1.4数据处理每组试验至少平行测定3次，结果以平均值标准偏差表示。不同处理组间数据采用GraphPad Prism 8进行One-way ANOVA方差分析，P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1激光开壳工艺参数的确定贻贝肉主要通过闭壳肌-缩足肌-外套膜体系依附于贝壳内表面，其中主要由闭壳肌控制贝壳开合，外套膜粘附于贝壳内表面，只要破坏闭壳肌与贝壳的连接就能实现开壳。适当热处理可有效促使闭壳肌和结缔组织中蛋白热变性，并使闭壳肌力学性能改变，肌纤维收缩产生的拉力使闭壳肌脱离贝壳内表面35-36。本研究发现，水煮1 min处理条件下水煮开壳组的贻贝闭壳肌全脱壳率为5%，半脱壳率为70%，还有部分未开壳，且延长蒸煮时间并未能明显提高闭壳肌脱壳率。闭壳肌半脱壳状态下仍有肌纤维黏附在壳壁上，造成闭壳肌破损，说明传统水煮处理下闭壳肌脱壳效果较差。而不同功率和不同时间激光处理的贻贝闭壳肌脱壳率均达到100%，闭壳肌能从贝壳表面较为完整光滑地脱落。激光开壳处理主要作用于闭壳肌，其色泽和气味的感官评价结果如图2所示。处理时间过长或处理功率过高，脱壳的闭壳肌表面颜色会加深，甚至出现焦味。闭壳肌色差测定结果（图3）表明，随着激光处理时间的延长，闭壳肌a*值和b*值均呈现上升趋势，反映为闭壳肌变红和变黄，是肌肉熟化的表现。气味方面，（40 W、1.5 s）、（60 W、1.0 s）和（60 W、1.5 s）组均出现烧焦气味（6分），极大影响了贝肉感官品质，（40 W、0.5 s）、（40 W、1.0 s）和（60 W、0.5 s）组无明显的烧焦气味和烧焦变色，感官品质接近新鲜贝肉。综合感官评定和开壳效率，确定激光功率40 W处理0.5 s为较优的激光开壳工艺参数。贻贝肉通过外套膜黏附在贝壳内壁上，其组织结构与闭壳肌不同，含有少量的肌肉纤维和结缔组织，但表1贻贝闭壳肌感官评定Table 1Sensory evaluation of mussel adductor muscle评分项Score item变色程度Degree of color change气味Odor评分标准Standard evaluation有明显烧焦变色有些微烧焦变色无明显烧焦变色有明显烧焦气味有些微烧焦气味无明显烧焦气味分值Value13分36分69分13分36分69分9925 期激光开壳技术对贻贝肉脱壳率和品质的影响研究同样可以通过热处理的方式使其脱离贝壳内表面。本试验发现，水煮和激光处理均能使外套膜脱离贝壳。其中水煮开壳组能在短时间脱离，激光处理组由于外套膜连结在贝壳内沿，在实际加工过程中可能会因为设备精度和加工误差导致脱肉率低和生产连续性差。为了解决这一问题，本研究通过激光处理闭壳肌和缩足肌后，结合短时漂烫或蒸汽处理，使外套膜能在更短的时间内脱壳，提升生产效率和连续性的同时避免贝肉被过度熟化。经多次试验发现，100 漂烫处理5 s或100 蒸汽处理保温 70 s，可有效分离贝壳与外套膜，以此作为激光-漂烫开壳组和激光-蒸汽开壳组的工艺参数。2.2不同开壳方式下贝肉感官品质的变化本研究通过全质构试验研究了不同开壳方式下的贻贝肉口感变化。结果表明，贻贝肉主要由水分和蛋白等大分子组成，因此加工过程中贝肉水分含量的变化及其肌肉结构和形态决定了贝肉的质地差异。由图4可知，水煮开壳组的贝肉硬度较其他处理组显著下降（P0.05），造成贝肉硬度下降的原因可能是加热导致蛋白质热变性，引起肌肉纤维发生横向和纵向不同程度的收缩37。而激光开壳组、激光-漂烫开壳组和激光-蒸汽开壳组的贝肉在硬度、弹性、咀嚼性方面与手工开壳组较为相似。激光及组合开壳技术组能较好地保持贝肉本身的质构特性，在口感上也更接近鲜贝肉。2.3不同开壳方式下贝肉营养品质的变化在贻贝开壳过程中，贝肉品质受到加工方式和加工参数的影响，会发生不同程度的变化。热加工通常会造成贝肉营养成分流失。由表2可知，与手工开壳组相比，水煮开壳组的贝肉营养成分流失最大，水煮过程中高温使贝肉组织破坏，进而排挤出汁液导致水溶性蛋白、脂质和糖类物质溶出。激光开壳组的贝肉热处理面积小、处理时间短，激光作用的热量传递也较小，营养品质基本接近生鲜贝肉。激光-漂烫开壳组40 W、0.5 s40 W、1.0 s40 W、1.5 s60 W、0.5 s60 W、1.0 s60 W、1.5 s0123456789感官评分 Sensory scores变色程度气味激光工艺参数 Laser processing parameters图2 激光开壳的闭壳肌感官评定Fig.2Sensory evaluation of adductor muscle of laser shuckingL*a*b*-10-50510156065707580aaaaaaababab bb色差值 Color difference 手工开壳 激光开壳40 W、0.5 s 激光开壳40 W、1.0 s 激光开壳40 W、1.5 s 激光开壳60 W、0.5 s 激光开壳60 W、1.0 s 激光开壳60 W、1.5 s色度指标 Color indexaabbaabb注：不同小写字母表示不同处理组间差异显著(P0.05)。下同。Note:Differences lowercase letters indicate significant difference at 0.05 level among different treatments.The same as following.图3 激光开壳对闭壳肌色差的影响Fig.3Effect of laser shucking on the color difference of adductor muscleMBLLBLS05001 0001 5002 0002 5003 000开壳方式 Shucking methodsa 硬度 咀嚼性 弹性 粘聚性硬度/咀嚼性 Hardness/Chewiness/g00.20.40.60.81.0aaaaabbbbaaaaa弹性/内聚性 Springiness/Cohesiveness/%abaaa注：M：手工开壳；B：水煮开壳；L：激光开壳；LB：激光-漂烫开壳；LS：激光-蒸汽开壳。Note:M:manual shucking.B:boiled shucking.L:laser shucking.LB:laser-blanching shucking.LS:laser-steaming shucking.图4 不同开壳方式对贝肉质构的影响Fig.4Effect of different shucking methods on the texture of mussel meat993核农学报37 卷 的蛋白质和总糖含量显著高于水煮开壳组（P0.05）。2.4不同开壳方式下贝肉滋味品质的变化游离氨基酸（free amino acid，FAA）是贝类中重要的呈味物质1。本研究通过研究游离氨基酸含量变化并计算其味觉活性值（taste activity value，TAV）来表征贝肉加工过程中滋味变化情况。由表3可知，共检测出17种FAA，其中TAV值1的FAA占13种。激光-漂烫开壳组和激光-蒸汽开壳组的贝肉FAA总量较手工开壳组显著提高（P0.05），水煮开壳组的总FAA总量较其他处理组均显著降低（P0.05），原因可能是水煮破坏了贝肉组织，导致FAA流失，且流失速度大于蛋白质水解速度。在鲜味氨基酸方面，天冬氨酸（Asp）和谷氨酸（Glu）是贝类中主要的鲜味氨基酸6，水煮处理后的Asp和Glu含量显著降低（P0.05），贝肉鲜味损失较大；激光-漂烫开壳组和激光-蒸汽开壳组的甜味氨基酸总量显著提升，这是由于热处理促进了蛋白质的水解。激光-漂烫和激光-蒸汽处理组贝肉的鲜味氨基酸和甜味氨基酸总量也显著提高（P1，说明其对贝肉鲜味有较大贡献。5-IMP 虽未达到滋味阈值，但能与 5-GMP 和 FAA 等鲜味物质起到协同增鲜的作用41。5-核苷酸的鲜味强度与分子中的磷酸和5位的核糖骨架相关42。热处理会使5-核苷酸发生脱磷酸反应，从而导致贝肉鲜味下降。另一方面，由于5-核苷酸为水溶性成分，在水煮处理过程中也容易溶出至蒸煮液中，导致5-GMP和5-AMP含量显著下降（P 0.05）。基于鲜味氨基酸和呈味核苷酸含量计算不同开壳处理贻贝肉的EUC值。结果表明，激光-蒸汽组EUC值最高，其余开壳处理组较手工开壳组的EUC值均不同程度下降，其中水煮开壳组鲜味物质损失最大。3讨论本研究通过比较不同开壳方式对贻贝闭壳肌脱壳率及贝肉感官品质、营养品质和滋味品质的影响来综合评价激光及其组合开壳技术的可行性。结果表明，对贝壳外表面的闭壳肌点位使用40 W激光加热0.5 s能使其脱壳率达到100%，这可能是由于闭壳肌肌肉蛋白热变性使其高级结构非共价键断裂，进而引起肌纤维力学性能改变，发生断裂并脱离贝壳内表面11。贻贝闭壳肌的a*和b*值会随着激光热处理时间的延长而呈现上升趋势，并伴随着烧焦气味出现。这是由于热处理导致蛋白质与糖类发生过度的美拉德反应或焦糖化反应43-44，因此需严格控制激光功率和处理时间，以达到最好的感官效果。质构是评价贝肉口感的一个重要指标。本研究结果表明，经水煮开壳后的贝肉硬度显著下降，这与林玉锋等45的研究结果一致。短时加热时，水分流失较少，硬度下降的主要因素可能是蛋白质热变性造成的组织结构破坏46。激光开壳组、激表2不同开壳方式下贝肉基本营养成分的变化Table 2Changes of basic nutritional components of mussel meat with different shucking methods指标Index水分含量Moisture content/%蛋白质含量Protein content/(g100 g-1 DW)脂肪含量Fat content/(g100 g-1 DW)总糖含量Total sugar content/(g100 g-1 DW)手工开壳Manual shucking83.045.74a52.340.87a20.905.89a15.202.62a水煮开壳Boiled shucking79.770.75a46.130.51b14.401.88a4.790.51b激光开壳Laser shucking81.381.52a50.811.21a17.422.38a14.370.82a激光-漂烫开壳Laser-blanching shucking80.542.35a50.600.94a14.795.01a12.920.74a激光-蒸汽开壳Laser-steaming shucking82.822.98a50.650.36a16.723.41a15.101.72a注：DW表示干重。下同。Note:DW indicate dry weight.The same as following.9945 期激光开壳技术对贻贝肉脱壳率和品质的影响研究表3不同开壳方式下贝肉游离氨基酸含量及滋味的变化Table 3Changes of free amino acid content and taste in mussel meat with different shucking methodsFAA种类Types of FAA天冬氨酸Asp苏氨酸Thr丝氨酸Ser谷氨酸Glu脯氨酸Pro甘氨酸Gly丙氨酸Ala半胱氨酸Cys缬氨酸Val甲硫氨酸Met异亮氨酸Ile亮氨酸Leu酪氨酸Tyr苯丙氨酸Phe赖氨酸Lys组氨酸His精氨酸Arg游离氨基酸总量 FAA鲜味氨基酸总量 Umami FAA甜味氨基酸总量 Sweet FAA苦味氨基酸总量 Bitter FAA游离氨基酸含量 Free amino acid content/(mg100 g-1 DW)手工开壳Manual shucking470.101.27b190.101.27b197.104.38c401.801.13b156.401.98a183.606.51b160.702.40a81.700.99a160.902.69c72.201.13a143.500.71b204.302.40b150.001.41c163.600.57a304.202.55a82.802.55ab231.002.83a3 354.0016.97b871.900.14b1 737.9033.66bc1 750.605.09b水煮开壳Boiled shucking370.502.11c202.864.04a253.503.54a338.4921.93c146.203.96b194.523.50b136.892.98b70.763.91b150.111.57d66.503.54a135.110.16c169.002.83c124.911.54d104.002.83b281.853.04a74.502.12b156.001.41b2 975.7127.28c708.9919.82c1 659.209.61c1478.951.48 c激光开壳Laser shucking477.005.66ab189.602.26b248.703.25a448.703.25a162.603.39a217.506.36a164.200.28a83.801.13a190.601.98b71.002.83a162.302.40a208.202.55b162.804.53b164.700.42a220.95127.35a89.601.98a241.101.27a3 503.3596.80ab925.708.91a1 790.05117.59b1 757.65112.78b激光-漂烫开壳Laser-blanching shucking472.001.41ab197.102.69ab237.506.36a431.002.83ab161.302.40a227.704.67a163.703.82a82.600.85a236.004.24a78.203.96a159.202.55a231.002.83a161.101.27b160.101.56a308.703.25a88.703.25a237.005.66a3 632.9029.84a903.001.41a1 929.8028.57a1 903.9021.35a激光-蒸汽开壳Laser-steaming shucking483.701.84a196.403.68ab217.802.55b450.601.98a163.701.84a208.104.10ab168.600.57a86.700.42a230.601.98a77.604.81a160.801.70a231.402.26a183.101.27a164.800.28a331.102.69a82.401.98ab241.101.27a3 678.5026.16a934.303.82a1 921.7018.81a1 953.3016.55a滋味特征Taste characteristics鲜/酸（+）甜（+）甜（+）鲜/酸（+）甜/苦（+）甜（+）甜（+）苦/甜/硫味（）甜/苦（）苦/甜/硫味（）苦（）苦（）苦（）苦（）甜/苦（）苦（）苦/甜（+）滋味阈值 Taste threshold/(mg100 g-1)100260150303001306040309019090502050味觉活性值TAV手工开壳Manual shucking4.700.731.3113.390.521.412.684.022.411.591.081.826.084.144.62水煮开壳Boiled shucking3.700.781.6911.280.491.502.28-3.752.221.500.891.165.643.733.12激光开壳Laser shucking4.770.731.6614.960.541.672.744.772.371.801.101.834.424.484.82激光-漂烫开壳Laser-blanching shucking4.720.761.5814.370.541.752.735.902.611.771.221.786.174.444.74激光-蒸汽开壳Laser-steaming shucking4.840.761.4515.020.551.602.81-5.772.591.791.22-1.836.624.124.82注：（+）表示令人愉悦的滋味，（）表示令人不悦的滋味。Note:(+)means pleasant taste,()means unpleasant taste.995核农学报37 卷 光-漂烫开壳组和激光-蒸汽开壳组的贝肉质构品质相较于水煮开壳组在硬度、弹性和咀嚼性上更接近于新鲜贝肉，口感变化较小。营养和滋味品质方面，水煮开壳过程中蛋白质损失了9.30 g100 g-1 DW，糖类物质损失了10.41 g100 g-1 DW。而激光开壳技术结合漂烫或蒸汽处理通过减少贝肉和热水的接触面积和热处理时间，有效降低了贝肉中基本营养成分的流失，并显著提高了贝肉中 FAA 总量，尤其是甜味氨基酸总量，赋予贝肉更丰富的滋味。其中激光-漂烫开壳组和激光-蒸汽开壳组的贝肉总 FAA 含量分别较手工开壳组（3 354 mg100 g-1 DW）提升了 278.9 和 324.5 mg100 g-1 DW。郭迅等47研究发现牡蛎在蒸煮2 min时FAA含量显著上升，随着蒸煮时间延长，丙氨酸等含量逐渐减少，说明短时加热有助于蛋白质水解。Abe 等48发现长时间蒸煮和热蒸汽处理均会使扇贝 FAA 含量降低，说明合适的热处理条件是保持贝肉滋味品质的关键。总体而言，激光及其组合技术处理能赋予贝肉更丰富的滋味，而水煮处理会导致FAA 损失，从而影响贝肉的滋味。水煮开壳会造成5-GMP和5-AMP显著下降，而激光及其组合开壳处理能较好地保留贝肉中的5-核苷酸。Zhang等49研究发现，蒸制相较于煮制更能保持河豚肉中的鲜味成分，这与本研究结果相符。对比冷开壳法对贝肉品质的影响，李学鹏等50研究发现，超高压开壳能得到较为生鲜的牡蛎，但会显著降低牡蛎肉的硬度、弹性、咀嚼性，主要是因为高压促使贝肉汁液流失。Liu等51用400和600 MPa高静水压处理显著提高了牡蛎肉的FAA 总量，而 5-AMP、5-GMP 含量显著降低。综上所述，相较于传统热开壳技术，激光技术定点局部加热的特性使其能更大程度保持贝肉的口感和营养成分，同时具有较好的开壳效果，应用于双壳贝类开壳作业具有可行性，如能进一步将激光技术与机器视觉技术结合可实现双壳贝类高效连续化加工。4结论本研究首次将激光技术用于双壳贝类（贻贝）的开壳加工，确定了贻贝激光开壳的工艺参数为激光功率40 W和处理时间0.5 s。激光结合漂烫（100，5 s）或蒸汽（100，70 s）技术实现了壳肉有效分离，有效避免了热力开壳过程中贝肉熟化导致的营养成分流失。总体而言，激光及其组合开壳技术均能获得感官、营养和滋味品质接近于生鲜的脱壳贝肉。参考文献：1 Venugopal V，Gopakumar K.Shellfish：Nutritive value，health benefits，and consumer safety J.Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety，2017，16（6）：1219-12422 Yaghubi E，Carboni S，Snipe R M J，Shaw C S，Fyfe J J，Smith C M，Kaur G，Tan S Y，Hamilton D L.Farmed mussels：A nutritive protein source，rich in omega-3 fatty acids，with a low environmental footprint J.Nutrients，2021，13（4）：1-123 张波.酱油红曲贻贝罐头的调味工艺研究 J.现代食品科技，2017，11（22）：112-1154 李雅晶.葱油味熟冻贻贝的调味工艺研究 J .现代食品，2018（16）：151-154，1735 Kocabay G.The experimental study and modelling the drying kinetics of mussels using ultrasound assisted vacuum dryingJ.Journal of the Indian Chemical Society，2021，98（10）：1-86 宋亚琴.功能性贻贝调味料的制备工艺研究 D.舟山：浙江海洋大学，20197 Martin D E，Hall S G.Oyster shucking technologies：Past and 表4不同开壳方式下贝肉呈味核苷酸含量变化及味精当量浓度Table 4Changes of 5-nucleotide content and EUC in mussel meat with different shucking methods5-核苷酸种类5-Nucleotide species5-鸟苷酸 5-GMP/(mg100 g-1 DW)5-肌苷酸 5-IMP/(mg100 g-1 DW)5-腺苷酸 5-AMP/(mg100 g-1 DW)EUC/(gMSG100 g-1)5-核苷酸种类5-Nucleotide species5-鸟苷酸 5-GMP5-肌苷酸 5-IMP5-腺苷酸 5-AMP开壳方式 Shucking methods手工开壳Manual shucking39.823.47a15.070.52a259.6412.55ab82.27味觉活性值TAV手工开壳Manual shucking3.190.605.19水煮开壳Boiled shucking29.661.40b12.150.64a214.9913.13c53.59水煮开壳Boiled shucking2.370.494.30激光开壳Laser shucking30.234.20b14.903.75a250.6416.79b77.08激光开壳Laser shucking2.420.605.01激光-漂烫开壳Laser-blanching shucking25.050.84b16.332.39a240.209.10bc67.16激光-漂烫开壳Laser-blanching shucking2.000.654.80激光-蒸汽开壳Laser-steaming shucking40.200.97a14.810.41a288.7610.61a95.11激光-蒸汽开壳Laser-steaming shucking3.210.595.77滋味阈值Taste threshold/(mg100 g-1)12.525509965 期激光开壳技术对贻贝肉脱壳率和品质的影响研究present J.International Journal of Food Science and Technology，2006，41（3）：223-2328 Azanza M P V，Azanza R V，Ventura S R.Heat shocking of Philippine green mussels，Perna viridis J.International Journal of Food Science and Technology，2005，40（7）：689-6949 李府谦，李兰英，王艾泉，尹亮.贝类蒸煮肉壳分离组合技术研究 J.现代制造技术与装备，2019（5）：99-100，10310 Marinopoulou A，Petridis D.A comparative study of the effect of different cooking methods on the quality and shucking of mussels J.Journal of Food Processing and Preservation，2021，46（10）：1-1611 吕飞，沈军樑，丁玉庭.热压开壳对贻贝品质的影响及其脱壳机理 J.现代食品科技，2014，30（11）：175-181，17412 Yi J J，Xu Q，Hu X S，Dong P，Liao X J，Zhang Y.Shucking of bay scallop（Argopecten irradians）using high hydrostatic pressure and its effect on microbiological and physical quality of adductor muscleJ.Innovative Food Science and Emerging 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