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无磷保水剂在凡纳滨对虾虾仁冻藏加工中的应用及保水机理研究

作　者: 邹明辉
导　师: 李来好；吉宏武
学　校: 广东海洋大学
专　业: 水产品加工及贮藏工程
关键词: 凡纳滨对虾虾仁低温速冻无磷保水剂响应面法保水机理
分类号: TS254.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

近年来,我国凡纳滨对虾养殖产业发展迅速,以鲜活销售为主的方式己不能适应其产量快速增长的现状,因此冻藏保藏成为对虾加工的重要方式之一。然而对虾在冷冻以及解冻等过程中常会出现因自由水冻结和蛋白质结合水脱离而出现汁液流失现象,导致营养损失,同时结合水的流失也会造成蛋白质冷冻变性,从而影响产品品质。本文以凡纳滨对虾为研究对象,筛选无磷保水剂组分并优化无磷保水工艺,探讨无磷保水剂保水机理,为对虾加工过程新型保水剂的使用提供参考依据,促进对虾加工过程中磷酸盐保水剂替代技术的产业化应用,保证对虾加工产品质量安全。主要研究内容及结论如下:1.以凡纳滨对虾为原料,采用-20℃冻藏的方法,研究-20℃直接冻结和-80℃低温速冻两种方式对凡纳滨对虾虾仁冻藏期间生化特性的影响,结果表明:冻结速率对凡纳滨对虾贮藏特性影响差异明显。低温速冻处理能显著减少虾仁的解冻损失率,且冻藏期间pH值、TVB-N值、K值、L*值低于直接冻结组,因此提高冻结速率有利于冷冻虾仁品质的保持。2.筛选无磷保水剂,运用响应面法优化无磷保水配方,并研究了保水剂对虾仁冻藏期间保水性能的影响。通过单因素实验研究无磷保水剂保水效果,确定相应的保水处理条件,各保水剂处理浓度分别为:氯化钠2.0～4.0 g/L、海藻糖2.0～4.0 g/L、褐藻胶裂解物4.0～8.0 g/L。通过Box-Benhnken的中心组合设计响应面法建立了3个影响因素(氯化钠浓度、海藻糖浓度、褐藻胶裂解物浓度)与两个响应值(感官评分、解冻失水率)相互作用的数学模型,结果显示:氯化钠浓度、海藻糖浓度、褐藻胶裂解物浓度对感官评分以及解冻失水率影响显著,感官评分较高时的无磷保水剂最佳参数:氯化钠浓度3.0 g/L,海藻糖浓度3.0 g/L,褐藻胶裂解物浓度6.1 g/L,预测的感官分值为9.31;解冻失水率较低时的无磷保水剂最佳参数为:氯化钠浓度3.0 g/L,海藻糖浓度3.0 g/L,褐藻胶裂解物浓度6.4 g/L,预测的解冻损失率为2.68%。从经济效益以及原料制备角度考虑,确定无磷保水剂组分:氯化钠浓度3.0 g/L,海藻糖浓度3.0 g/L,褐藻胶裂解物浓度6.1 g/L,最佳浸泡时间40 min。在此条件下,实际测得冷冻虾仁感官评分为9.74,解冻失水率为2.84%。无磷保水剂可显著提高冷冻凡纳滨对虾虾仁的保水性,延缓虾仁在冻藏期间的品质劣化,在冷冻虾仁上的应用效果优于复合磷酸盐。3.无磷保水剂提高冷冻虾仁保水性的机理归结为以下几个方面:1)保水剂组分通过渗透作用进入到虾仁内部,利用自身膨胀增加了肌束间和肌原纤维间的空间,增大了内部水分保持的空间,并形成空间上的网络结构,增强了结构的稳定性;2)海藻糖、褐藻胶裂解物与肌原纤维蛋白结合,增强肌球蛋白的稳定性,防止肌球蛋白变性;3)海藻糖与大分子量的裂解物可以吸附并保持大量的水分并在虾仁表面通过Ca2+、Mg2+等离子形成凝胶膜,阻止内部水分的流失;4)氯化钠提取并溶解H带和A带两端蛋白,提高可溶性蛋白含量。

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摘要 6-8ABSTRACT 8-131 文献综述 13-20 1.1 凡纳滨对虾的资源概况 13 1.2 凡纳滨对虾冻藏期间品质的变化 13-14 1.3 无磷保水剂的功能特性研究现状 14-18 1.3.1 肌肉保水性定义 14-15 1.3.2 肌肉保水性能原理 15 1.3.3 提高肌肉保水性能的意义 15 1.3.4 研发无磷保水剂的意义 15-16 1.3.5 无磷保水剂的研究现状 16-18 1.4 无磷保水剂保水机理的国内外研究进展 18-19 1.5 本课题的立题依据、意义和研究内容 19-202 冻结方式对凡纳滨对虾虾仁冻藏期间贮藏特性变化的影响 20-29 2.1 引言 20 2.2 实验材料与仪器 20-21 2.2.1 实验原料及试剂 20-21 2.2.2 实验仪器 21 2.3 实验方法 21-22 2.3.1 原材料预处理 21 2.3.2 冻结曲线的测定 21 2.3.3 解冻失水率的测定 21 2.3.4 K 值的测定 21-22 2.3.5 总挥发性盐基氮(TVB-N)的测定 22 2.3.6 pH 值的测定 22 2.3.7 表面亮度L*值的测定 22 2.3.8 数据统计方法 22 2.4 结果与分析 22-28 2.4.1 冻结方式对冻结曲线的影响 22-23 2.4.2 解冻失水率的变化 23-25 2.4.3 pH 值的变化 25 2.4.4 K 值的变化 25-26 2.4.5 挥发性盐基氮(TVB-N)的变化 26-27 2.4.6 L*值的变化 27-28 2.5 本章小结 28-293 响应面法优化凡纳滨对虾虾仁无磷保水工艺 29-48 3.1 引言 29-30 3.2 实验材料与仪器 30 3.2.1 实验原料及试剂 30 3.2.2 实验仪器 30 3.3 实验方法 30-32 3.3.1 褐藻胶裂解物的化学氧化法制备 30 3.3.2 样品预处理 30-31 3.3.3 浸泡增重率的测定 31 3.3.4 解冻失水率的测定 31 3.3.5 感官评价 31-32 3.3.6 单因素试验 32 3.3.7 响应曲面法试验设计 32 3.3.8 最佳浸泡时间的确定实验 32 3.3.9 无磷保水工艺处理凡纳滨对虾仁冻藏期间解冻损失率、感官评分的变化 32 3.3.10 数据统计方法 32 3.4 结果与分析 32-47 3.4.1 单因素试验结果 32-39 3.4.2 响应面实验设计方案及结果 39-45 3.4.3 最佳浸泡时间的确定 45-46 3.4.4 无磷保水工艺对凡纳滨对虾虾仁冻藏期间感官评分、解冻失水率变化的影响 46-47 3.5 本章小结 47-484 凡纳滨对虾虾仁中无磷保水剂保水机理的研究 48-79 4.1 引言 48-49 4.2 实验材料与仪器 49-50 4.2.1 实验原料及试剂 49 4.2.2 实验仪器 49-50 4.3 实验方法 50-53 4.3.1 样品预处理 50 4.3.2 肌肉蛋白质的SDS-PAGE 50 4.3.3 肌原纤维蛋白溶液的制备 50 4.3.4 蛋白质含量的测定 50-51 4.3.5 肌原纤维蛋白ATP 酶活性的测定 51 4.3.6 傅立叶红外光谱的测定 51 4.3.7 肌原纤维蛋白巯基和活性巯基含量的测定 51-52 4.3.8 荧光光谱测定表面疏水性50 52 4.3.9 肌肉组织形态学观察 52-53 4.3.10 数据处理与分析 53 4.4 结果与分析 53-77 4.4.1 不同处理的凡纳滨对虾虾仁肌球蛋白重链的降解 53-54 4.4.2 不同处理的凡纳滨对虾虾仁肌原纤维蛋白生化特性的变化 54-70 4.4.3 不同处理的凡纳滨对虾仁在冻藏过程中肌肉组织学变化 70-77 4.5 本章小结 77-79总结 79-80创新 80-81参考文献 81-90致谢 90-91作者简介 91-92导师简介 92

无磷保水剂在凡纳滨对虾虾仁冻藏加工中的应用及保水机理研究

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