扇貝柱質構分析的測試條件

董 秀 萍， 肖 桂 華， 朱 蓓 薇， 陳 昭， 陳 雪 嬌

（大連工業大學 食品學院，遼寧 大連 116034）

0 引 言

質構是決定食品品質的重要指標［1］，運用傳統感官方法對其評價時，往往會由于主觀因素而存在一定的局限性。質構儀作為客觀評價食品品質的主要儀器，有較高的靈敏度和客觀性［2］，已成為當前食品領域被廣泛關注的新興手段，通過對其結果的分析，可以在一定程度上彌補感官評價的不足。

目前，國內外采用質構儀進行食品質構分析的報道較多。除了應用于畜禽肉、果蔬，尤其是奶酪、面條、肉腸等再成型產品的研究［3-7］之外，在水產品原料主要是魚類和貝類的研究中也開始涉及使用。如對新鮮大馬哈魚不同部位魚片的比較［8］、不同季節小獅爪海扇蛤的研究［9］、兩種不同品種草魚的比較［10］以及歐洲大扇貝凍藏過程中變化的研究［11］等。然而，原料不同質構測定時樣品的預處理方法、測試條件存在很大差異。

扇貝營養豐富，滋味甘美，是我國的主要經濟貝類，也是主要出口養殖貝類之一。目前對扇貝品質考察多以外觀、微生物、貝毒等指標為主，尚未建立統一的質構測試方法。開展質構儀在貝類品質測定中的應用研究，有利于拓寬貝類產品質量的評價體系。本文以扇貝柱為原料，采用質構儀對其進行TPA 測定，考察預處理條件、壓縮程度、測試速率對其質構參數的影響，進而確定反映扇貝柱質構狀況的最佳評價參數。

1 材料與方法

1.1 實驗原料

蝦 夷 扇 貝（Patinopecten yessoensis），殼 長8～10cm，大連海洋島。

1.2 主要儀器與設備

TA.XT.Plus型質構儀，英國SMS公司。

1.3 方 法

1.3.1 預處理方法

新鮮扇貝取出貝柱，放入保鮮袋于冰水中平衡40min使其狀態穩定，然后隔水加熱。

1.3.2 樣品制備方法

預處理后貝柱樣品冷卻至室溫，用打孔器于貝柱中心順纖維方向取圓柱體（直徑12.7mm），切除兩邊多余部分，修整后樣品高10mm。

1.3.3 壓縮程度和壓縮速率對TPA 質構參數影響實驗

TPA 測試的探頭采用P／100。測試條件如下：測前速率、測后速率均設定為1.0mm／s；壓縮速率分別選擇0.5、1.0、1.5、2.0 mm／s，壓縮程度分別選擇30%、40%、50%、60%、70%。停留間隔10s；數據采集速率400p／s；觸發值5g。每個條件平行樣品量7只。

1.3.4 統計分析

用SPSS 13.0軟件對使用不同壓縮程度和壓縮速率所得實驗結果進行顯著性分析，α 值取0.05。

2 結果與分析

2.1 扇貝柱TPA 測定最佳預處理條件的確定

適宜的預處理條件可以使扇貝柱處于良好的組織狀態，從而有利于質構測定。實驗考察了熱處理溫度和時間對扇貝柱質構特性的影響，結果發現扇貝柱在不同溫度加熱時彈性均隨時間延長呈現先增加后降低的趨勢，加熱溫度越高變化越快，也越不容易控制。不同溫度加熱12min后扇貝柱彈性變化結果見圖1。由圖1可見，在70 ℃時扇貝柱彈性最好，且與其他加熱溫度相比差異顯著。由于該研究主要為新鮮和凍藏貝柱質構測定提供預處理方法，在不考慮熟化程度的前提下，可以采用70 ℃，12min作為最佳預處理條件。

圖1 預處理溫度對扇貝柱彈性的影響Fig.1 Effect of pre-treatment temperature on the springiness of scallop adductor

2.2 不同壓縮程度對貝柱TPA測定結果的影響

設定壓縮速率為1.0mm／s，不同壓縮程度對貝柱TPA 測試情況影響如圖2所示。從圖2可以看出，貝柱硬度（第一個最高峰）隨壓縮程度增加呈逐漸增大的趨勢；然而，當壓縮率達到70%時，樣品開始破裂，質構圖譜的對稱性較差。這說明壓縮率低于60%時，TPA 測試不能很好地反映扇貝柱質構特性；高于60%時，貝柱組織結構受到破壞，彈性、凝聚性、回復性等TPA 特性參數值明顯下降。因此扇貝柱TPA 測試時選擇壓縮率為60%比較適宜。

圖2 壓縮速率1.0mm／s下不同壓縮程度的質構圖譜Fig.2 The TPA test of different compression degree at 1.0mm／s

壓縮程度與壓縮速率對貝柱TPA 測定指標的影響及變化規律見圖3～7。由圖3～7 可見，壓縮程度對硬度、彈性、凝聚性、咀嚼性和回復性這幾個質構指標的影響均比較明顯。隨著壓縮程度增加，不同壓縮速率下硬度值呈現增大趨勢，彈性、凝聚性和回復性呈現減少趨勢，咀嚼性先增大后減少。這是由于硬度值代表壓縮過程中樣品對儀器探頭的作用力，壓縮程度越大樣品受壓變形越嚴重，探頭受力增大，硬度值越大；樣品變形加劇后恢復到初始狀態的能力減弱，組織間的結合力變差，導致彈性和回復性值減小。咀嚼性在數值上等于硬度、凝聚性和彈性三者的乘積［12］。因此，影響到這三者的因素都會對樣品的咀嚼性產生影響，其變化較為復雜。

圖3 壓縮程度和壓縮速率對扇貝柱硬度影響Fig.3 Effects of the degree and rate of compression on the hardness of scallop adductor

圖4 壓縮程度和壓縮速率對扇貝柱彈性影響Fig.4 Effects of the degree and rate of compression on the springiness of scallop adductor

圖5 壓縮程度和壓縮速率對扇貝柱凝聚性影響Fig.5 Effects of the degree and rate of compression on the cohesiveness of scallop adductor

圖6 壓縮程度和壓縮速率對扇貝柱咀嚼性影響Fig.6 Effects of the degree and rate of compression on the chewiness of scallop adductor

圖7 壓縮程度和壓縮速率對扇貝柱回復性影響Fig.7 Effects of the degree and rate of compression on the resilience of scallop adductor

2.3 壓縮程度和壓縮速率對扇貝柱質構特性測定結果的顯著性檢驗

通過對所得實驗數據進行單因素方差分析，可以確定各質構特性參數受壓縮程度和壓縮速率的影響程度。壓縮程度對質構特性參數影響的方差分析結果如表1、2所示。結果表明，壓縮程度對硬度、凝聚性、回復性、彈性的影響極顯著（P＜0.01），對咀嚼性影響不顯著。同樣分析可知壓縮速率對這5個質構特性參數的影響都不顯著。

表1 壓縮程度對硬度影響的方差分析Tab.1 Effects of compression degree on the hardness by ANOVA analysis

表2 壓縮程度對貝柱5個TPA 特性參數影響的方差分析Tab.2 Effects of compression degree on five TPA characteristic parameters by ANOVA analysis

3 結 論

（1）在不考慮熟化程度的前提下，可以采用70 ℃、12min作為新鮮和凍藏貝柱質構測定的最佳預處理條件；

（2）壓縮程度對預處理后扇貝柱硬度、彈性、凝聚性、回復性的影響極顯著，壓縮速率對5個質構參數影響不顯著；在壓縮程度為60%，壓縮速率1.0 mm／s條件下測得的貝柱質構特性值較好，能夠真實反映出貝柱的質構情況；

（3）扇貝柱質構參數是否還受其他因素（如貝柱高度、貝柱直徑、探頭型號）的影響還有待于進一步實驗證明。

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