凡纳滨对虾微波熟制工艺条件的研究

池岸英，吉宏武，黄燕玲，蓝尉冰，孟凌玉

（1.广东海洋大学食品科技学院，广东湛江 524025;2.水产品深加工广东普通高校重点实验室，广东湛江 524088)

凡纳滨对虾微波熟制工艺条件的研究

池岸英1，吉宏武2，*，黄燕玲1，蓝尉冰1，孟凌玉1

（1.广东海洋大学食品科技学院，广东湛江 524025;2.水产品深加工广东普通高校重点实验室，广东湛江 524088)

以模糊感官评定结果为考察指标，研究了凡纳滨对虾微波熟制的工艺条件;对不同微波条件下熟制虾的持水力、失重率、水分含量、色差、质构以及虾体的温度进行了系统分析。结果表明，微波熟制工艺参数为加热功率240W，加热时间120s，保温2min，处理量（50±5)g/16L（虾体质量/微波炉有效腔体体积)。不同微波处理的凡纳滨对虾熟制品的持水力、水分含量、质量损失、色差、温度和质构特性差异显著性规律不明显。其中，微波240W，处理120s的处理组失重率最小，弹性最大，咀嚼性最好。微生物检验结果表明，微波熟制的凡纳滨对虾细菌总数符合食品安全卫生标准。

凡纳滨对虾，微波熟制，模糊感官评定

凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei)也称南美白对虾，和中国对虾（P.Chinese)、斑节对虾（P.monoclon)并列，是世界养殖虾类产量最高的三大种类之一。目前，国内凡纳滨对虾的加工还处于初级阶段，国内外的产品只有冷冻油炸虾制品、单冻水煮虾、烤虾等[1-4]，不仅产品的形式单一，而且加工的产量也不大，远远不能够满足市场需求，这大大制约了凡纳滨对虾养殖业的进一步发展。微波技术作为一种新兴技术，已广泛地应用于食品的干燥、解冻、焙烤、膨化和油炸等加工过程中。微波加热能深入到物料内部，使物料整体同时加热，加热速度快且均匀，经微波处理后食品能较好地保持原有的色、香，味和营养成分[5]。本研究针对微波炉在当前生活中的广泛应用，研究了微波熟制凡纳滨对虾的工艺，也为微波熟制虾的规模生产提供了有利的借鉴价值。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

鲜活凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei) 购于湛江市东风市场，加氧保活条件下运送至实验室，加冰使其猝死后进行简单清洗，按其重量选取（16.0± 1.0)g的虾作为实验原料。

G8OD23CN2L-G1（RO)型格兰仕微波炉 广东格兰仕集团有限公司;C21-ST2125型美的电磁炉 广东美的生活电器制造有限公司;TMS-Pro型质构分析仪 美国F.T.C公司;TCP2全自动测色色差计 北京奥依克光电仪器有限公司;Testo（德图)925单通道温度计;CR22GⅡ型高速冷冻离心机 日本日立公司;SLI-700X恒温培养箱 上海爱朗仪器有限公司;YXQ-LS-18SI手提式压力蒸汽灭菌器，SW-CJ-2FD超净工作台 上海博讯实业有限公司医疗设备厂;AUY220型分析天平 日本岛津公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品预处理 鲜活凡纳滨对虾→加冰猝死→去头、除泥肠→清洗→备用。实验通过选取水煮工艺为对照，水煮条件为：温度100℃，2min[6]。

1.2.2 凡纳滨对虾微波熟制工艺确定 采用综合模糊感官评定方法，确定微波熟制凡纳滨对虾的优化工艺，即加热功率与时间的确定。经过预实验，初步确定虾的处理量为（50±5)g/16L（虾的质量/微波炉有效腔体体积)，处理条件为：240、320、400、480、800W，分别对应处理120、100、80、70、40s，微波炉内保温2min，在2℃的条件下用冰水冷却样品，然后选取经过培训的10位感官评定人员，从虾的色泽、滋味、香气和组织质地进行感官评定。实际生产中应根据虾规格大小进行适当调整，小规格的虾仁对应的熟制时间可适当减少。

1.2.3 综合模糊感官评定与分析

1.2.3.1 评定论域的确定 评定论域即影响被评对象质量的指标集合，表示方法为：U=（色泽，滋味，香气，组织质地)。

1.2.3.2 评语论域的确定 评语论域的表示方法为：V=（v1，v2，v3，v4，v5，v6，v7)=（1，2，3，4，5，6，7)，其中，风味质量因素最佳时评分7分，最差时评分1分，以此类推。

参考中华人民共和国国家标准《海虾卫生标准》[7]、中华人民共和国水产行业标准《冻虾产品标准》[8]及影响食品风味质量的感官特性，制定了熟制凡纳滨对虾各风味质量因素的评价标准，见表1。

由经过食品感官评价技术培训的食品专业学生10名（5男5女)组成感官评定小组。依据表1的标准对每批微波与水煮处理的凡纳滨对虾进行风味质量感官评定。

1.2.2.3 各质量因素权重的集合 被评对象权重的集合记为X=（x1，x2，x3，x4)，即色泽、滋味、香气、组织质地在处理过程中占总体感官质量的比重（权重分配)，且x1+x2+x3+x4=1。采用强制决定法[9]，即对反映熟凡纳滨对虾风味质量的色泽、滋味、香气、组织质地4个指标进行两两比较，根据在凡纳滨对虾的风味质量感官评价中的重要程度做权重分值分配（满分10分)。

1.2.3.4 模糊评定矩阵的确定 将各分值的评定人数除以总评定人数（10人)，得到样品的质量评价模糊关系矩阵A。

1.2.3.5 评定结果的模糊变换及归一化处理 采用模糊数学的方法处理凡纳滨对虾质量的综合评定结果，将权重集合X与模糊关系矩阵A合成，采用取大取小算法进行模糊线性转换，得到模糊综合评判结果Yj，将Yj进行归一化处理，比较各样品的归一化结果，峰值最大的样品即可认为其风味质量模糊感官评分最高。

1.2.4 持水力（WHC)测定 称取虾肌肉10g左右，用滤纸将肉样包裹好，放入50mL离心管中，在4℃下经10000g/min离心10min，取出样品，剥开滤纸，称重。持水力用虾肉中保留的水分（g)与总含水量（g)的比值表示[10]。含水量测定依GB 5009.3－2010进行，重复5次实验。

1.2.5 质量损失率测定 测定凡纳滨对虾在不同微波处理前后的质量损失率，重复5次实验。

1.2.6 水分含量测定 105℃干燥至恒重[11]，重复3次实验。

1.2.7 质构分析 采用美国F.T.C.公司的TMS－Pro物性测试仪，对样品的TPA（Texture Profile Analysis)特性中的硬度、弹性、黏聚性和咀嚼性进行测试。选取虾仁的第三腹节作为TPA测定位点，选用P/0.5柱形探头，测试速度1mm/s，测试形变量50%，重复3次实验。

1.2.8 色差分析 采用TCP2全自动测色色差计对虾仁的色泽进行测定。以标准白板为基准（a=0.03，b= 0.01，L=91.32)，重复3次实验。

1.2.9 温度测定 采用Testo（德图)925单通道温度计测定虾体的中心温度，重复5次实验。

1.2.10 微生物检测 菌落总数测定依GB 4798.2－2010进行。

1.2.11 数据处理 应用SAS统计处理软件对数据结果进行统计分析，结果以平均值±标准偏差（Mean values±S.D.)表示，组间分析采用t－检验，显著性界值以P＜0.01为极显著，P＜0.05为显著，P＞0.05为不显著。

2 结果与讨论

2.1 凡纳滨对虾最佳微波熟制工艺确定

2.1.1 凡纳滨对虾风味质量的感官评定统计结果 根据表1的评定标准对不同微波处理下的凡纳滨对虾的各风味质量因素集U进行评判、打分，统计各分值的评定人数，则各处理样品的风味感官质量统计结果见表2所示。

表1 凡纳滨对虾质量感官评定标准Table 1 Quality organoleptic estimation standard of Litopenaeus vannamei

表2 不同微波处理下凡纳滨对虾的感官评定统计结果Table 2 Sensory estimation result of Litopenaeus vannamei microwave-cooked at different heating parameters

从表2可以看出，感官评定人员对各样品评定分数总体上相对较集中，但是对于同一个样品的同一个风味质量因素而言，不同感官评定人员的评定结果仍存在一定的差异性，这进一步说明了风味评价受个人喜好的影响较大，个体间存在着感觉的差异性，使评定结果有较大的离散度，所以采用一般的统计法很难获得比较一致的结果。

2.1.2 模糊综合评判与分析

2.1.2.1 凡纳滨对虾各风味质量因素权重集的确立 通过强制决定法，得到各风味质量因素的权重，分别为：色泽（0.2)、滋味（0.3)、香气（0.1)、组织质地（0.4)。则四项风味质量因素的权重集合可计为：X=（xl，x2，x3，x4)=（0.2，0.3，0.1，0.4)，其中xl+x2+x3+x4=1。

由此可见，四个风味质量因素中权重最大的为组织质地，其次为滋味和色泽，权重最小的为香气。

2.1.2.2 凡纳滨对虾各风味质量结果综合模糊评定矩阵的确立 根据表2，将1号样品各风味质量因素分值的评判人数除以参与评定的总人数（10人)，即得到1号样品风味质量的模糊评价关系矩阵A1。

同理可得：A2、A3、A4、A5，且0≤ajj≤1，以及∑ajj=1（i=1～5)。

2.1.2.3 风味质量综合评定结果的模糊变换及归一化处理 将权重集合X与模糊关系矩阵A合成，采用取大取小算法进行模糊线性转换，得到模糊综合评判结果Yj，将Yj进行归一化处理。以1号样品为例：

由以上可知，各样品的评价结果归一化后峰值分别为0.444、0.364、0.375、0.364、0.400，其中1号样品的峰值最大，为0.444。因此，可以认为在所评定的样品中，第1号样品的风味质量相对较佳，即240W，120s微波处理凡纳滨对虾的风味质量相对较佳。

采用模糊数学综合处理的方法，对凡纳滨对虾风味质量进行感官评价，可以综合考虑各有关因素对总体效果的贡献，克服了评定时人为因素对结果的影响，从而获得了更为客观的结论，能够对凡纳滨对虾的风味质量做出更准确、客观与科学的评价。从评定结果中可以看出，微波功率低的实验组较微波功率高的实验组感官评价更好些。

2.2 不同微波处理对凡纳滨对虾持水力的影响

不同微波处理对凡纳滨对虾持水力的影响如图1所示，各微波组之间没有显著性差异（P＞0.05)，微波处理与水煮处理间存在着显著性差异。WHC表明了蛋白质结合水的能力，对于肉和肉制品的加工特性、产量及成本起很重要的作用。Mendiratta等[12]发现，与传统烹饪相比，微波烹饪可以生产低脂含量、高持水力的产品。

2.3 不同微波处理对凡纳滨对虾质量损失率的影响

不同微波处理对凡纳滨对虾质量损失率的影响如图1所示，微波处理组之间的差异并不明显，但与水煮组间的差异是显著的，水煮虾的质量损失较微波处理的要小很多。虾仁在熟制过程中，由于蛋白质发生热变性，持水力下降，使得肌肉组织中的吸附水与部分结合水被释放出来[13]，表现为虾仁质量减少。虾仁在煮制过程中，除蛋白质发生热变性造成的失重外，部分水溶性蛋白质会溶于煮制溶液中，也造成了虾仁质量的减少，同时也造成了营养的流失。

2.4 不同微波处理对凡纳滨对虾水分含量的影响

从图1中得出，除800W，40s处理组外，其它微波处理组间水分含量差异不显著。相对于微波处理，水煮虾的含水量相对较高。微波热处理虾水分散失的比较多，主要是由于烘箱内温度上升快，造成虾的更多和更大的脱水收缩，口感较水煮虾硬，通过感官评定结果与质构检测都能体现出来。虾肉的适当失水可以增加肉的弹性和韧性，但过分失水会使虾肉变硬，口感下降。

2.5 不同微波处理对凡纳滨对虾质构的影响

凡纳滨对虾在不同微波熟制加工过程中质构的变化见图2，虾在经过不同微波热处理后，其硬度（图2a)结果表明，微波组中仅除400W，80s处理组外，其它组之间差异不显著，但是微波组与水煮组之间存在显著性差异，而且水煮虾的硬度比微波虾的硬度要小得多。由于虾在熟制过程中，蛋白质发生热变性而凝固，而且胶原蛋白组成的肌肉膜和肌束膜变形引起的收缩，表现为硬度的增大。虾体的硬度与水分含量、持水力也有密切的关系。

图1 不同微波处理对凡纳滨对虾持水力、质量损失与水分含量的影响Fig.1 Effects of different microwave heating parameters on water holding capacity，weight loss and moisture content of Litopenaeus vannamei during cooking

图2 不同微波处理对凡纳滨对虾质构（a：硬度，b：弹性，c：黏聚性，d：咀嚼性)的影响Fig.2 Effects of different microwave heating parameters on TPA（a：hardness;b：springiness;c：cohesiveness;d：chewiness)parameters of Litopenaeus vannamei during cooking

弹性（图2b)结果中，微波组之间，微波组与水煮组之间差异显著性规律不明显。微波组与水煮组之间也存在着差异。水产动物食品在受热过程中，蛋白质的变化是造成其弹性等质构特性发生变化的主要原因。蛋白质的热变性与其空间构象的改变密切相关，而空间构象变化又影响到蛋白质的性质[14]。其中，240W，120s的弹性最大。

黏聚性（图2c)结果中，微波组之间没有显著性差异，微波组与水煮组的差异显著性规律不明显。咀嚼性（图2d)结果中，微波组间、微波组与水煮组间的差异也不具规律性，咀嚼性是硬度、弹性和黏聚性的综合体现，从结果中看咀嚼性呈现出与弹性较为一致的变化规律。其中，240W，120s的咀嚼性最好。

2.6 不同微波处理对凡纳滨对虾色差的影响

表3 不同微波处理对凡纳滨对虾色差的影响Table 3 Effects of different microwave heating parameters on the color of Litopenaeus vannamei during cooking

凡纳滨对虾生虾仁体色为灰色，经熟制加工后体色变为白橙色。从表3可知，不同微波处理组之间没有显著性差异（P＞0.05)，与水煮组之间也没有显著性差异。不同微波处理对凡纳滨对虾的色泽没有显著性的影响，其L*值、a*值和b*值都较稳定，没有明显的变化。

2.7 不同微波处理对凡纳滨对虾温度的影响

图3 不同微波处理对凡纳滨对虾温度的影响Fig.3 Effects of different microwave heating parameters on the temperature of Litopenaeus vannamei during cooking

通过Testo（德图)925单通道温度计测定虾体的中心温度，从图3中得出，各微波组之间差异不大，虾体的中心温度保持在103℃左右，但与水煮虾的中心温度差异较大，水煮虾的中心温度在83℃左右。微波加热的一个特性是在食品中会形成奇异的热分布，当其内部中心已过热时，而其表面却仍保持较低的温度，而且，微波加热升温特别快。与传统方法相比，经微波加热的肉类，其蛋白质的特性保持得更好[5]，微波加热比煮沸能溶解更多的胶原蛋白[15]。

2.8 微生物检测

经检测，凡纳滨对虾的初始菌落数为3.0×105cfu/g，通过对经微波烹调与水煮的凡纳滨对虾进行微生物分析，其菌落总数分别为2.6×102cfu/g和小于100cfu/g，参照低温肉制品的行业标准，以细菌总数104cfu/g作为产品可被食用的上限[16]，微波与水煮虾均符合食品安全卫生标准。

3 结论

3.1 凡纳滨对虾微波熟制的最佳工艺参数为：微波加热功率240W，加热时间120s，保温2min，处理量为（50±5)g/16L（虾体质量/微波炉有效腔体体积)。

3.2 不同微波加热参数处理间熟制虾的持水力、水分含量、质量损失、色差、温度和质构特性差异显著性规律不明显。

3.3 微波熟制虾的细菌总数符合食品安全卫生标准。

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Study on processing technology of Litopenaeus vannamei by microwave

CHI An-ying1，JI Hong-wu2，*，HUANG Yan-ling1，LAN Wei-bing1，MENG Ling-yu1
（1.College of Food Science&Technology，Guangdong Ocean University，Zhanjiang 524025，China;2.KeyLaboratoryofAquaticProductAdvancedProcessingofGuangdongHigherEducationInstitutions，Zhanjiang524088，China)

Effects of Litopenaeus vannamei exposed to different microwave treatment were investigated.Optimal process parameters were determined by the fuzzy sensory evaluation method.Shrimp cooked at 240W for 120s with processing capacity of（50±5)g/16L（shrimp weight/microwave effective chamber volume)and 120s holding time before serving had better overall acceptability.Water holding capacity，moisture content，weight loss，color assessment，temperature and texture profile analysis showed an irregularity of significant differences during the treatment.And weight loss was lowest，springiness and chewiness were the best when the microwave power was at 240W for 120s.The APC of microwave-cooked Litopenaeus vannamei conformed to national food safety standard.

Litopenaeus vannamei;microwave heating;fuzzy sensory evaluation

TS254.4

B

1002-0306（2012)07-0206-05

2011－05－27 *通讯联系人

池岸英（1986-)，女，硕士研究生，研究方向：水产品深加工及贮藏工程。

国家虾产业技术体系建设（CARS-48);科技部农业成果转化项目（2010GB2E000345);广东省海洋渔业科技攻关重大项目（A201008102);广东省科技团队项目（2011A020102005)。