基于低場磁共振技術(shù)的克氏原螯蝦尾油炸工藝研究

基于低場磁共振技術(shù)的克氏原螯蝦尾油炸工藝研究

茴香科的原始錨狀蝦科。小龍蝦的蛋白含量較高，脂肪和膽固醇含量極低，蝦肉中的鋅、碘、硒等微量元素含量較高，是一種優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)品低場核磁共振（LF-NMR）是一種快速、高效的無損檢測技術(shù)，能針對性地探測復(fù)雜體系中小分子的氫質(zhì)子信號，并給出相關(guān)小分子含量、運(yùn)動性能、物理化學(xué)環(huán)境等相關(guān)重要信息，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、化工、材料等領(lǐng)域克氏原螯蝦養(yǎng)殖具有周期性，因此，有必要通過深加工調(diào)節(jié)克氏原螯蝦產(chǎn)品的市場供應(yīng)。預(yù)調(diào)理小龍蝦菜肴或休閑食品是其深加工的一種重要形式，為探討蝦尾油炸加工過程中的水分遷移與品質(zhì)變化的關(guān)系，本研究采用感官評價(jià)、質(zhì)構(gòu)儀、低場核磁共振（LF-NMR）結(jié)合掃描電鏡等方法，分析了克氏原螯蝦尾油炸過程中的水分、感官品質(zhì)、色澤、質(zhì)構(gòu)、微觀結(jié)構(gòu)等的變化，并分析弛豫時間與相關(guān)指標(biāo)的相關(guān)性，從而為借助低場核磁的弛豫時間的信號表征產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)等品質(zhì)特征提供依據(jù)。1材料和方法1.1u3000材料冷凍克氏原螯蝦尾（貯藏于-18℃冰箱，使用時按照需求拿出）購于潛江蝦運(yùn)食品有限公司；金龍魚大豆油u3000購于南寧市沃爾瑪超市；石油醚、甲醛、無水乙醇均為分析純試劑。u3000u3000XJ-6K116電炸鍋愛思杰電器（深圳）有限公司；SQP型電子天平u3000德國Sartoriius公司；GZX-GF101-3-BS電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱u3000上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司；FD-1D-50真空冷凍干燥機(jī)u3000北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；MR20-025V-1核磁共振成像分析儀u3000上海紐邁電子科技有限公司；F16502掃描電鏡u3000荷蘭PHENOM公司；TMS-ProFTC質(zhì)構(gòu)儀u3000北京盈盛恒泰科技有限責(zé)任公司；CM-3600d分光測色計(jì)u3000日本柯尼卡·美能達(dá)公司。1.2實(shí)驗(yàn)方法1.2.1油炸溫度的確定u3000u3000冷凍克氏原螯蝦尾根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要取出，于流動水中解凍并清洗干凈，瀝干。將800g大豆油倒入電炸鍋中，分別設(shè)置150、170和190℃三種油炸溫度。將120g克氏原螯蝦尾倒入鍋中，油炸20、40、60、80、100、120、140、160和180s，取出后控油。蝦尾脫殼后，分別測定其水分含量、低場核磁共振T1.2.2水含量測定u3000u3000參照國家標(biāo)準(zhǔn)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測定》GB50093-2016中的方法測定。1.2.3低場核磁共振檢測u3000u3000將油炸后的蝦肉切成方塊狀樣品（約1.0g精確至0.001g），用聚乙烯保鮮膜包住蝦肉塊，利用LF-NMR進(jìn)行T低場核磁共振分析的條件：采用磁共振成像分析儀，磁體溫度32℃，射頻線圈直徑為1～25mm，將標(biāo)準(zhǔn)溶液放入磁體箱射頻線圈的中心位置，利用自由感應(yīng)衰減序列（FID）序列確定低場核磁共振的中心頻率為22.00MHz，自動尋找90°和180°脈沖寬度。將CPMG序列參數(shù)設(shè)置：重復(fù)采樣等待時間Tw為2500ms，回波個數(shù)NECH為2000，回波間隔TE為0.6ms，重復(fù)掃描次數(shù)NS為8。樣品放入直徑25mm的核磁共振專用試管，置于磁場中心位置的射頻線圈中心進(jìn)行測定，采集后進(jìn)行反演。利用NMR成像軟件進(jìn)行成像，成像參數(shù)：利用多層自旋回波（SE）序列對蝦肉進(jìn)行磁共振成像，選擇矢狀面、冠狀面和橫斷面作為定位像顯示區(qū)，參數(shù)設(shè)置：層數(shù)3，視野80mm×80mm，層厚3.0mm，層間隙1.3mm，掃描次數(shù)4次，累加次數(shù)16，回波時間18.125ms，重復(fù)等待時間300ms，圖像均以Dicom格式保存并進(jìn)行處理。1.2.4感官評價(jià)結(jié)果u3000u3000將不同處理組的油炸克氏原螯蝦尾置于白色透明自封袋中，隨機(jī)編號樣品并以隨機(jī)的順序分發(fā)給感官評價(jià)員。由15名經(jīng)過培訓(xùn)的感官鑒評員，對研究的各樣品進(jìn)行評價(jià)打分。蝦殼外形、蝦肉顏色、硬度、彈性和咀嚼性作為感官鑒評的評價(jià)指標(biāo)，分值設(shè)置0~10分，根據(jù)評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行打分，感官評定標(biāo)準(zhǔn)如表1。1.2.5色散測定u3000u3000使用色差儀對蝦肉中心部位測量1.2.6u3000創(chuàng)建tla-pro軟件u3000u3000將油炸后蝦肉切成8mm×8mm×6mm方塊，選用直徑75mm圓盤探頭和100N力量感應(yīng)元，安裝TMS-Pro質(zhì)構(gòu)儀上，打開電腦TL-Pro軟件，調(diào)用TPA程序。參數(shù)設(shè)置：起始力0.5N，形變量50%，檢測速度60mm/min，兩次測定時間間隔為5s，測試完成后利用TL-Pro軟件自動計(jì)算分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。1.2.7掃描電子顯微鏡觀察蝦肉組織結(jié)構(gòu)u3000u3000參照Wang等1.3單因素分析采用Excel2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。用SPSS20.0版軟件進(jìn)行鄧肯氏單因素顯著性差異分析，并用Oringin2021軟件作圖，CorrelationPlot插件進(jìn)行皮爾遜相關(guān)系數(shù)分析。每組試驗(yàn)均進(jìn)行3次平行，用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（Mean±SD）表示。2結(jié)果與分析2.1水分含量和脫除速率克氏原螯蝦尾油炸過程的水分含量變化如圖1所示?？梢?，隨著油炸時間的延長，克氏原螯蝦尾水分含量逐漸下降，從炸制前的78.24%降低至190℃180s時的57.13%。而隨著油炸溫度的提高，水分含量下降速率增大，水分脫除加快。190℃加熱20s，水分含量降低近10%，繼續(xù)加熱則水分脫除的速率減慢。與Pan等2.2g-lf-nmr分析表明，即使是原蝦尾油的水分變化2.2.1克氏原螯蝦尾的橫向馳豫圖譜根據(jù)食品中的水分子與其他組分結(jié)合的緊密程度，將食品中的水區(qū)分為自由水、不易流動水和結(jié)合水三種結(jié)合狀態(tài)，不同結(jié)合狀態(tài)可通過樣品的LF-NMR的橫向馳豫圖譜（T圖2為190℃不同油炸時間的克氏原螯蝦尾的橫向馳豫圖譜（T將LF-NMR的T21、T22、T23三個弛豫峰面積比轉(zhuǎn)化為相對比例，得到三種結(jié)合狀態(tài)水分的相對比例，結(jié)果如圖3?？梢?，隨著加熱時間的延長，不易流動水在整個食品體系中的水分分布比例下降，而由于結(jié)合水相對穩(wěn)定，導(dǎo)致其相對比例提高，自由水的相對比例也增加。蝦肉內(nèi)部水分子與蛋白質(zhì)等大分子之間結(jié)合的氫鍵遭到破壞，導(dǎo)致肌肉纖維外部空間變大，不易流動水減少，自由水增加2.2.2水分分布的觀察u3000u3000采用MRI成像技術(shù)，可以觀察到樣品水分分布的變化，如圖4所示。在偽彩色圖像中，紅色表示高氫質(zhì)子密度，藍(lán)色表示低氫質(zhì)子密度2.3蝦肉的感官指標(biāo)將190℃炸制不同時間的蝦肉的進(jìn)行感官評價(jià)。其中感官喜好度評分與其油炸時間與水分含量的關(guān)系如表2所示?？梢姡?90℃炸制155s時，水分含量達(dá)到60.5%，此時的蝦肉的感官喜好度得分最高（(7.3±1.69)分）。其他感官指標(biāo)與水分含量的關(guān)系如圖5所示。油炸時間延長，蝦殼形狀得分下降，其外形收縮明顯。蝦肉顏色則在水分含量為63.9%~57.1%之間表現(xiàn)較佳，油炸時間過長或過短，色澤變暗或變白。蝦肉水分含量在66.7%時，蝦肉質(zhì)地較軟，得分較低外，其余水分含量樣品硬度得分差異不大。當(dāng)190℃油炸155s，水分含量在60.5%時，蝦殼完整，顏色淺紅色，蝦肉硬度、彈性和咀嚼性得分較高。水分含量降低54.3%時，蝦肉顏色變焦變暗，外形嚴(yán)重收縮并變得酥脆、堅(jiān)硬，失去蝦肉特有的肉質(zhì)感。瞿桂香等2.4油金原蝦尾顏色變化不同油炸條件下蝦肉的顏色，2.5不同質(zhì)構(gòu)的變化炸制蝦尾的質(zhì)地除了感官評價(jià)外，還可通過質(zhì)構(gòu)儀的參數(shù)進(jìn)行量化。油炸蝦尾的質(zhì)構(gòu)變化如圖7所示。硬度和彈性表現(xiàn)為人體對食品感到柔軟或堅(jiān)硬，并且使食品達(dá)到一定變形時所需要的力，即食品保持初始形狀的內(nèi)部結(jié)合力2.6油金原蝦尾的微觀結(jié)構(gòu)變化蝦尾肌肉主要由肌原纖維組成2.7數(shù)字相關(guān)系數(shù)的分析對油炸克氏原螯蝦各指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果如圖9所示。表中的數(shù)字表示相關(guān)系數(shù)，紅色