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降温速率对斑石鲷无水保活过程中生理应激的影响

华茂圳, 黄宝生, 俞涛涛, 蒋乐霞, 张家国, 张长峰, 孙崇德

华茂圳,黄宝生,俞涛涛,等. 降温速率对斑石鲷无水保活过程中生理应激的影响 [J]. 福建农业学报,2022,37(2):146−155. DOI: 10.19303/j.issn.1008-0384.2022.002.003
引用本文: 华茂圳,黄宝生,俞涛涛,等. 降温速率对斑石鲷无水保活过程中生理应激的影响 [J]. 福建农业学报,2022,37(2):146−155. DOI: 10.19303/j.issn.1008-0384.2022.002.003
HUA M Z, HUANG B S, YU T T, et al. Effect of Temperature Lowering Rate on Physiological Response of Oplegnathus punctatus in Live Fish Chill Preservation [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences,2022,37(2):146−155. DOI: 10.19303/j.issn.1008-0384.2022.002.003
Citation: HUA M Z, HUANG B S, YU T T, et al. Effect of Temperature Lowering Rate on Physiological Response of Oplegnathus punctatus in Live Fish Chill Preservation [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences,2022,37(2):146−155. DOI: 10.19303/j.issn.1008-0384.2022.002.003

降温速率对斑石鲷无水保活过程中生理应激的影响

基金项目: 山东省农业重大应用技术创新项目(SD2019YY005);泰山学者特聘专家项目;山东省自然科学基金项目(ZR2019QC018)
详细信息
    作者简介:

    华茂圳(1996−),男,硕士研究生,研究方向:水产品冷链物流(E-mail:1778559706@qq.com

    通讯作者:

    黄宝生(1984-),男,博士,教授,研究方向:水产品冷链物流(E-mail:18396898921@163.com

    张家国(1964−),男,教授,研究方向:动物营养与饲料科学(E-mail:Jiaguo2088@163.com

  • 中图分类号: S 983

Effect of Temperature Lowering Rate on Physiological Response of Oplegnathus punctatus in Live Fish Chill Preservation

  • 摘要:
      目的  研究冷驯化降温速率对斑石鲷生理应激的影响,缓解无水保活运输中斑石鲷(Oplegnathus punctatus)的应激反应。
      方法  按照1、3、5 ℃·h−1的降温速率将斑石鲷从17.5~18.5 ℃降温至临界温度10 ℃致其休眠,并在该温度下进行无水保活,分别在0 h、2 h、4 h和6 h采样检测斑石鲷相关生理指标的变化情况。
      结果  3 ℃·h−1降温处理组无水保活6 h后斑石鲷存活率最高,为76.7%。同时,随着无水保活时间的推移,各个降温处理组鱼的皮质醇(Cortisol)、谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、丙二醛(MDA)、血糖(GLU)和乳酸(LAC)含量较降温前均显著升高(P<0.05),而肾上腺素(EPI)、肝糖原(Liver glycogen)、肌糖原(Muscle glycogen)含量较降温前均显著降低(P<0.05);特别是当无水保活时间为6 h,处理组斑石鲷血清各指标较降温前差异最为显著(P<0.05),其中,1 ℃·h−1降温处理组鱼的血清EPI、皮质醇以及肝脏ALT、肝脏肝糖原含量均显著高于3、5 ℃·h−1降温处理组(P<0.05),表明1 ℃·h−1降温速率使斑石鲷产生了更加强烈的应激反应;5 ℃·h−1降温处理组试验鱼血清AST、MDA、LAC含量较1、3 ℃·h−1降温处理组显著升高(P<0.05);而3 ℃·h−1降温处理组鱼血清EPI、AST、ALT、MDA、LAC和肝脏肝糖原含量则显著低于1、5 ℃·h−1降温处理组(P<0.05),表明3 ℃·h−1降温速率使斑石鲷产生的应激程度最小,肝损伤程度最低。
      结论  以3 ℃·h−1降温速率冷驯化后无水保活6 h,斑石鲷产生的应激反应最低,建议将其冷驯化过程中的降温速率设为3 ℃·h−1
    Abstract:
      Objective  Physiological response of Oplegnathus punctatus to the rate of temperature lowering was studied to optimize the live fish chill preservation technology for water-conservation transportation.
      Method  Live and healthy O. punctatus were chilled at a rate of 1, 3, or 5 ℃·h−1 from 17.5–18.5 ℃ to the critical dormancy temperature of 10 ℃. Kept the fish out of water, in intervals of 0, 2, 4, and 6 h, sampling for the determination of various physiological indicators was conducted for a data analysis.
      Result  The highest survival rate of O. punctatus in 6 h after the treatments was 76.7% with a chilling rate of 3 ℃·h−1. Under the chilling and low-temp preservation, the contents of cortisol, AST, ALT, MDA, GLU, and LAC in the fish of all treatment groups increased significantly (P<0.05), while those of EPI, hepatic glycogen, and muscle glycogen significantly declined (P<0.05). The serum indices of the fish chilled at all 3 rates for 6 h at 10 ℃ changed significantly (P<0.05). The contents of EPI, cortisol, liver ALT, and hepatic glycogen were significantly higher under the 1 ℃·h−1 than the 3 ℃·h−1 or 5 ℃·h−1 treatment (P<0.05) indicating a stronger stress response of the fish by the temperature lowering rate at 1 ℃·h−1 than the other two; while AST, MDA, and LAC were significantly higher under the 5 ℃·h−1 than the 1 ℃·h−1 or 3 ℃·h−1 treatment (P<0.05) and EPI, AST, ALT, MDA, LAC, and hepatic glycogen significantly lower under the 3 ℃·h−1 than the 1 ℃·h−1 or 5 ℃·h−1 treatment (P<0.05) showing the 3 ℃·h−1 rate of chilling minimized the effect of cold stress and lessen the liver injury on O. punctatus in the preservation process.
      Conclusion  It appeared that a temperature lowering rate, such as 3 ℃·h−1, could be a tolerable threshold for the fish to make adequate acclimation to recover from physiological ill-effects with a high survival rate out of water at 10 ℃ for 6 h.
  • 海带Laminaria japonica是一种多年生大型海生藻类植物[1]。根据联合国粮农组织(FAO)的数据统计[2],我国海带产量居世界第一位,约占世界产量的50%。近年来,福建省通过项目扶持,新建了一大批海带养殖基地,产量逐年增加,2014年达263.82万t。海带中富含营养成分,其脂肪含量和热量低,纤维素含量高,具有减肥功效;此外,海带还具有抗癌、降三高、提高免疫力、预防便秘、延缓衰老等功效[3],符合现代人的饮食结构,成为当代食疗的最佳选择之一。海带成本比较低,加工品大都以传统的盐渍海带[4]、海带卷[5]、海带粉[6]、海带结[7]和海带丝[8]等一些初级产品形式为主,缺乏高附加值产品的开发,限制了海带市场前景。近几年也有学者对海带深加工技术进行研究,在加热、发酵等加工过程中,存在因藻体易软化而致品质劣变的问题,制约了其产业的发展[9]

    Ca2+因能与食品原料中的果胶、海藻胶等发生化学作用形成不溶性的钙盐,常用于食品的稳定和保脆处理[10]。海带中含有丰富的褐藻糖胶,与Ca2+等二价阳离子发生化学作用,可形成具有三维网络结构的水凝胶,使组织结构变紧密[11, 12]。因此,可通过Ca2+处理破解海带加工品质软化劣变问题,提高海带的质构品质。借助质构仪分析评价食品质构品质指标具有其客观性和可重复性的优点,但在运用质构指标评价食品质构品质的时候,单一的质构指标并不能全面有效地评价食品的品质,而使用多个指标评价又会出现信息的重叠,且各质构指标并不是越大越好,或者越小越好,评价起来存在一定的困难[13-15]。项目组前期研究结果表明[16],根据海带的各质构指标与感官得分存在二次函数关系,将质构指标参数转化为与感观感官得分呈正相关的质构指标指数,通过主成分分析与归一化处理,提出了质构综合指数评价方法,此法可客观评价海带综合品质。本试验以盐滞海带为原料,以质构综合指数为指标,在单因素试验的基础上,通过响应面分析得到其优化组合,研发海带钙盐漂烫保质技术,可破解海带热处理易软化而致品质劣变的技术难题,为海带的深加工开发利用提供质构品质控制的技术支持。

    盐渍海带:新鲜海带用35%的食盐盐渍24 h后,于-20℃速冻保藏。由福建省红太阳精品有限公司提供。

    氯化钙、食盐均为食品级。

    TA-XT Plus型质构仪,英国SMS公司;数显恒温水浴锅,常州国华电器有限公司。

    盐渍海带脱盐后,按料液比1: 3,以不同质量浓度的CaCl2溶液、在一定温度下漂烫一定时间,冷却、沥干之后切条,取海带中部[宽度(1±0.15)cm、厚度(1.90±0.10)mm]进行质构测定。设置不同的参数:温度参数为60、70、80、90、100℃,漂烫时间参数为0、2、4、6、8、10、12 min,CaCl2溶液的质量浓度参数为0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 g·L-1;固定参数为漂烫时间4 min,CaCl2溶液的质量浓度1.5 g·L-1,漂烫温度70℃,以质构综合指数为指标进行单因素试验。

    在单因素试验的基础上,选择漂烫温度、CaCl2质量浓度、漂烫时间3个因素,以海带质构综合指数为指标进行响应面设计。试验因素及水平见表 1

    表  1  响应面试验设计因素与水平
    Table  1.  Factors and levels of response surface experimental design
    因素 编码 水平
    -1 0 1
    漂烫温度/℃ X1 85 90 95
    CaCl2质量浓度/(g·L-1) X2 1.0 1.5 2.0
    漂烫时间/min X3 3 4 5
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    TPA测试参数:选用P/5R探头进行TPA模式的质构测定,测前速度=1.00 mm·s-1,测后速度=1.00 mm·s-1,测试速度=1.00 mm·s-1,触发力=5 g,下压距离为3 mm,两次压缩停留间隔时间=5 s,数据采集速率为400 p·s-1,每份样品平行测定9次,取平均值。

    采用层次分析法建立海带的评价域U={质地,色泽,气味,口味},设定各评价指标的模糊权向量A={0.50,0.10,0.10,0.30},设定评价等级V={很好,较好,一般,差},品评标准见表 2。选用M(-,+)算子建立模糊综合评价模型,各等级的轶标准见表 3,每个样品构成一个普通集合(论域):F={F1,F2,…,F19},Fi{i=1,2,…,19}。Fi表示i种海带样品,根据隶属度采用秩加权平均原则进行感官模糊综合评价。

    表  2  感官评分标准
    Table  2.  Criteria for sensory evaluation
    项目 很好 较好 一般
    质地 藻体均匀,组织紧密,质地脆嫩 藻体均匀,组织紧密,质地较脆嫩 藻体不均匀,组织过紧密或松弛,质地略硬或略软 藻体不均匀,组织过紧密或松弛,质地过硬
    色泽 均匀,表面有光泽,不暗淡 均匀,表面有光泽,光泽度略差 不均匀,色泽暗淡,光泽度略差 不均匀,色泽很暗淡,光泽度很差
    气味 藻香味浓郁,无异味 藻香味明显,无异味 有轻微藻香味,有异味 藻香味不浓,异味严重
    口味 无苦涩味,海带味正常 无苦涩味,海带味道略不正常 略有苦涩味,海带味道不正常 苦涩味明显,有异味
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    表  3  各等级的轶值
    Table  3.  Proliferation valuesforproduct grading
    很好 较好 一般
    分值 7~10 5~7 3~5 1~3
    8.5 6 4 2
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    按王红丽建立的质构综合评价方法进行[16]

    (1) 指标转化:建立感观得分与某质构指标的函数关系,分析感观得分最高时的质构指标值Xmax,再将各品质特性的质构参数根据公式(1)转换为质构指标指数,用于主成分分析。

    /%=[1|XiXmax (1)

    式中,Xmax为感官得分最高时对应的理论质构指标参数;Xi为实际测量指标参数。

    (2) 数据的综合评价:按照主成分累计方差贡献率大于85%的原则,选择主成分个数,以各主成分的方差贡献率与总方差贡献率的比值作为主成分权重系数,按(2)分析得到综合得分,按(3)规一化处理获质构综合指数。

    综合得分 = \frac{{\sum\nolimits_{i = 1}^0 {\left( {{F_i} \cdot {W_i}} \right)} }}{{{W_{总}}}} (2)

    式中,Fi表示各主成分的得分,Wi表示主成分相应的方差贡献率,W表示主成分总的方差贡献率。

    质构综合指数/\% = \frac{{F - {F_{\min }}}}{{{F_{\max }} - {F_{\min }}}} \times 100\% (3)

    式中,F表示样品的综合得分,Fmin表示质构指标均为0时的理论综合得分,Fmax表示质构指标均为Xmax时的理论综合得分。

    采用SPSS19.0软件对试验数据进行单因素方差分析,Design-Expert 8.0.6软件进行响应面设计及分析。

    表 4可知,随着CaCl2质量浓度的增加,漂烫处理的海带硬度、弹性、内聚性、咀嚼性、胶着性、恢复性、胶着性及质构综合指数均呈先增加后趋于稳定的趋势,弹性呈一直增大的趋势,差异均达显著水平(P<0.05)。从经济成本考虑,适宜的CaCl2质量浓度应为1.5 g·L-1,可使不添加CaCl2的样品硬度、内聚性、咀嚼性、恢复性、胶着性及质构综合指数比照分别提高158.68%、18.75%、219.45%、42.10%、210.93%和245.59%。

    表  4  CaCl2质量浓度对海带质构品质的影响
    Table  4.  Effect of Ca2+ concentration on texture of kelp product
    CaCl2质量浓度/(g·L-1) 硬度/g 弹性 内聚性 咀嚼性/g 恢复性 胶着性/g 感官评分 质构综合指数
    0 396.56±8.51c 0.82±0.01c 0.48±0.03b 154.08±8.69d 0.19±0.01c 188.46±9.92d 3.53 22.46±2.25d
    0.5 852.13±50.97b 0.84±0.01b 0.58±0.02a 414.34±6.19c 0.27±0.00a 493.39±15.68c 6.75 67.25±0.59c
    1.0 959.69±90.84ab 0.87±0.02a 0.57±0.02a 478.48±35.94b 0.28±0.01a 548.67±42.80ab 7.29 74.41±1.21b
    1.5 1025.81±15.68a 0.84±0.01b 0.57±0.01a 492.21±5.40b 0.27±0.01a 585.98±3.26a 7.80 77.62±1.37a
    2.0 1013.68±48.02a 0.87±0.01a 0.58±0.03a 513.34±4.09a 0.25±0.02b 592.29±1.04a 7.04 78.01±0.31a
    2.5 1017.44±21.11a 0.87±0.00a 0.58±0.00a 514.58±15.67a 0.24±0.00b 590.11±23.51a 6.75 77.22±0.47a
    注:同列数据后不同小写字母表示显著差异(P<0.05)。表 56同。
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    表 5可知,随着漂烫温度的增加,处理的海带硬度、咀嚼性、胶着性、感官评分及质构综合指数均呈先增加后减少的趋势,弹性、内聚性和恢复性呈始终下降的趋势,差异均达显著水平(P<0.05)。结果表明,适宜的漂烫温度为90℃,与未加热对照的海带产品相比,其硬度、咀嚼性、胶着性及质构综合指数可分别提高217.09%、244.91%、250.29%和272.26%。

    表  5  漂烫温度对海带质构品质的影响
    Table  5.  Effect of blanching temperature on texture of kelp product
    漂烫温度/℃ 硬度/g 弹性 内聚性 咀嚼性/g 恢复性 胶着性/g 感官评分 质构综合指数
    60 723.01±37.10e 0.90±0.04a 0.65±0.01a 427.74± 33.70b 0.28±0.01a 473.46±28.13c 6.39 62.32±0.67c
    70 1049.24± 57.79c 0.85±0.01ab 0.56±0.00b 498.08± 22.51a 0.28±0.01a 586.64± 36.76b 6.83 77.58±2.47b
    80 1147.06± 15.61b 0.83±0.03b 0.54±0.01b 510.04± 13.38a 0.27±0.00a 613.06± 2.67b 7.31 79.01±1.76b
    90 1257.44± 16.69a 0.81±0.01b 0.53±0.01b 531.43± 9.06a 0.27±0.00a 660.16± 15.63a 7.60 83.61±1.18a
    100 871.37± 4.52d 0.76±0.01c 0.49±0.01c 322.99± 2.98c 0.21±0.01b 423.94± 10.21c 5.31 50.75±0.23d
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    表 6可见,随着漂烫时间的延长,处理的海带硬度、内聚性、咀嚼性、胶着性、感官评分及质构综合指数均呈先增加后减少的趋势,弹性和恢复性始终呈下降趋势,差异均达显著水平(P<0.05)。结果表明,漂烫时间为4 min时,样品硬度、内聚性、咀嚼性、胶着性及质构综合指数比对照分别提高86.28%、22.45%、123.29%、126.89%和107.44%。质构综合指数显著高于其他组(P<0.05)。

    表  6  漂烫时间对海带质构品质的影响
    Table  6.  Effect of blanching time on texture of kelp product
    漂烫时间/min 硬度/g 弹性 内聚性 咀嚼性/g 恢复性 胶着性/g 感官评分 质构综合指数
    0 522.44± 50.91c 0.84±0.03a 0.49±0.04c 214.49± 5.93de 0.26±0.04a 255.97± 14.28d 5.01 36.01±2.34d
    2 867.94± 50.35b 0.84±0.01a 0.56±0.01b 406.89± 17.21b 0.29±0.01a 483.00± 24.40b 6.44 66.45±1.02ab
    4 973.19± 23.26ab 0.82±0.01ab 0.60±0.01a 478.94± 4.62a 0.23±0.01b 580.77± 0.46a 6.89 74.70±1.50a
    6 1087.31± 105.38a 0.78±0.00bc 0.50±0.01c 419.52± 34.69b 0.19±0.01c 537.84± 44.48ab 7.95 62.95±4.67b
    8 807.75± 135.53b 0.73±0.05cd 0.45±0.01d 265.79±57.87cd 0.16±0.01c 363.48± 55.45c 5.14 39.20±8.28cd
    10 852.13± 191.53b 0.74±0.05cd 0.49±0.01c 300.59± 44.17c 0.19±0.01c 412.60± 86.87c 4.96 47.44±2.13c
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    通过Box-Behnken响应面优化漂烫工艺,采用Design-Expert 8.0.6软件对表 7试验数据进行多元回归拟合,获得质构综合指数(Y)与漂烫温度(X1)、CaCl2质量浓度(X2)、漂烫时间(X3)的回归模型方程为:Y=81.13-6.53X1-4.25X2+7.87X3+4.69X1X2-7.68X1X3+4.98X2X3-16.86X12-30.43X22-4.56X32

    表  7  响应面试验设计与结果
    Table  7.  Design and results of response surface experiment
    序号 X1 X2 X3 质构综合指数
    1 -1 -1 0 50.04
    2 1 -1 0 26.30
    3 -1 1 0 32.00
    4 1 1 0 27.01
    5 -1 0 -1 53.98
    6 1 0 -1 57.58
    7 -1 0 1 77.20
    8 1 0 1 50.07
    9 0 -1 -1 43.48
    10 0 1 -1 25.17
    11 0 -1 1 57.13
    12 0 1 1 58.74
    13 0 0 0 82.27
    14 0 0 0 78.05
    15 0 0 0 78.80
    16 0 0 0 84.55
    17 0 0 0 81.97
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    方差分析及显著性分析结果见表 8,一次项X1X3,二次项X12X22,交互项X1X3均达到极显著水平(P<0.01),X2达显著水平(P<0.05)。模型P<0.01,失拟项P>0.05,说明该模型可以准确反映实际生产中质构综合指数与工艺条件之间的影响关系。本试验范围内影响大小顺序依次为:漂烫时间(X3)>漂烫温度(X1)>CaCl2质量浓度(X2)。

    表  8  响应面回归模型的方差分析
    Table  8.  Analysis of variance on estimated regression model for correlations between independent variables andresponses
    方差来源 平方和 自由度 均方 F P 显著性
    模型 5263.71 9 584.86 34.68 <0.0001 **
    X1 258.16 1 258.16 15.31 0.0058 **
    X2 109.42 1 109.42 6.49 0.0383 *
    X3 374.18 1 374.18 22.19 0.0022 **
    X1X2 66.40 1 66.40 3.94 0.0876
    X1X3 178.48 1 178.48 10.58 0.0140 **
    X2X3 74.98 1 74.98 4.45 0.0729
    X12 904.71 1 904.71 53.65 0.0002 **
    X22 2948.67 1 2948.67 174.86 <0.0001 **
    X32 66.31 1 66.31 3.93 0.0878
    残差 118.04 7 16.86
    失拟项 96.38 3 32.13 5.93 0.0591
    纯误差 21.66 4 5.42
    综合 5381.76 16
    注:*表示差异显著(P<0.05);**表示差异极显著(P<0.01)。
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    响应面是响应值对各因素所构成的三维空间曲面图,因素对响应值影响越大,曲面越陡峭[17]。而等高线的形状则可以反映两两因素之间交互作用的显著程度,椭圆形表示两因素交互作用显著,而圆形则表示两因素交互作用不显著[18-19]。固定CaCl2质量浓度为0水平值,得到漂烫温度与漂烫时间的交互作用对质构综合指数Y的影响的三维响应面图(图 1)。可以看出,漂烫温度与漂烫时间的交互作用对质构综合指数Y的影响显著。随着各因素值的增加,质构综合指数呈先增加后减小趋势。当漂烫温度X1在-1.00到-0.19水平、漂烫时间X3在-1.00到0.86水平时,海带质构综合指数Y与两因素的交互作用呈正相关关系;当X1在-0.19到1.00水平、X3在0.86到1.00水平时,海带质构综合指数Y与两因素的交互作用呈负相关关系。在达到中心点附近时响应值最大,此时海带的品质最好。后随着两者的增加质构综合指数呈现降低的趋势,海带的品质开始下降。

    图  1  漂烫温度与漂烫时间交互作用对海带质构综合指数影响的响应面及等高线
    Figure  1.  Response surface and contour plots showing interactions among blanching temperature and timeon composite texture index of kelp product

    Design-Expert软件优化试验结果,得到海带钙盐漂烫处理的最佳条件:漂烫温度87.8℃,CaCl2质量浓度1.54 g·L-1,漂烫时间4.77 min。考虑生产可操作性,将优化条件校正为:漂烫温度88℃,CaCl2质量浓度1.54 g·L-1,漂烫时间4 min 40s。在此条件下进行验证试验,得到海带的质构综合指数为86.11±0.02,与理论预测值86.302 5的相对误差ξ为0.22%,差异不显著(P>0.05)。处理的海带产品组织紧密,质地脆嫩。

    褐藻胶是海带特有的酸性多糖,是由α-L-古罗糖醛酸(Guluronate,G)和β-D-甘露糖醛酸(Mannuronate,M)两种糖单元通过1, 4-糖苷键连续连接或交替连接聚合而形成的线性多糖分子[20],其钠盐形式为褐藻酸钠(Alginate)。褐藻胶及其钠盐是海带细胞壁之间最主要的填充物质,其生物功能主要是起到胞外的保护和支撑作用,填充细胞壁间的主要成分为甘露糖醛酸,而填充细胞壁的主要成分则是甘露糖醛酸和古罗糖醛酸混合组成或者单一古罗糖醛酸组成[21]。在热处理过程中海带易出现脱水现象,褐藻胶及其钠盐析出或被破坏,导致海带出现软化现象。已有研究表明海藻胶及其钠盐可与Ca2+等二价阳离子发生金属离子络合反应,使分子链交联缠绕形成具有三维网络结构,生成“锯齿型结构”、又称“蛋壳结构”的不溶性凝胶[22-23],使组织结构变紧密。因此,可对海带进行钙盐硬化处理,以使其在加热后肉质口感仍带有一定的硬度和脆性[24]。CaCl2质量浓度、反应温度和时间是钙盐处理的主要影响因素。适宜的CaCl2质量浓度、漂烫温度和时间均可促进溶液中的Ca2+与细胞壁和细胞膜中的海藻胶分子反应,形成具有三维网络结构的凝胶,结构紧密,硬度、脆度等质构指标增加。但当Ca2+浓度过量时,多余的钙盐会堵塞细胞间隙,在一定程度上阻碍了Ca2+继续与海藻酸钠古罗糖醛酸上的羧基结合[25-26],因此当CaCl2质量浓度超过1.5 g·L-1后海带漂烫后的质构品质不再发生显著改变。反应温度过高、时间过长时,过度的加热会使海藻酸钙凝胶体系的结构被破坏,使海带开始出现质构松弛、咀嚼感下降等现象。漂烫温度和时间的交互作用影响达极显著,说明漂烫温度和时间对海带产品硬度、弹性、内聚性、咀嚼性、恢复性、胶着性等产生互作效应。因此,在海带发酵饮料、海带泡菜等新产品的实际生产过程中,须对产品的适宜杀菌工艺进行进一步研究[27],使杀菌后海带的质构综合指数控制在适宜的水平。

    本研究证明了钙盐漂烫处理可提高海带热处理的质构品质,以质构综合指数为考察指标,通过单因素及响应面优化试验,得出漂烫温度(X1)、CaCl2质量浓度(X2)、漂烫时间(X3)对质构综合指数(Y)的影响符合数学模型:Y=81.13-6.53X1-4.25X2+7.87X3+4.69X1X2-7.68X1X3+4.98X2X3-16.86X12-30.43X22-4.56X32。影响质构品质的因素顺序依次为:漂烫时间>漂烫温度>CaCl2质量浓度。漂烫温度与漂烫时间对质构综合指数影响的交互作用达显著水平。参数寻优为:漂烫时间4 min 40 s,CaCl2质量浓度1.54 g·L-1,漂烫温度87.9℃。在此条件下,海带质构综合指数为86.11±0.02,与预测值相比,差异不显著(P>0.05)。通过对海带进行Ca2+处理,不仅可解决海带加工过程中易软化的技术瓶颈,还可进一步开发海带发酵饮料、海带泡菜等新产品,具有广阔的应用前景。

  • 表  1   不同降温速率下斑石鲷保活不同时间的存活率

    Table  1   Survival rates of O. punctatus chilled at various temperature lowering rates out-of-water for different durations

    降温速率
    Temperature lowering rate/(℃·h−1
    存活率 Survival rate/%
    0 h2 h4 h6 h
    1100.0100.083.360.0
    3100.0100.093.376.7
    5100.090.076.746.7
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    表  2   不同降温速率对斑石鲷无水保活中血清肾上腺素和皮质醇质量浓度的影响

    Table  2   Effects of chilling rate on serum epinephrine and cortisol contents in survived O. punctatus under treatments

    指标   
    Index   
    组别
    Group
    0 h2 h4 h6 h
    肾上腺素 Epinephrine/(ng·mL−1 1 ℃·h−1 55.96±2.85 c 139.45±4.55 a 283.68±15.8 a 122.82±4.58 a
    3 ℃·h−1 102.58±8.34 b 60.74±3.29 c 57.45±10.01 b 50.99±9.69 b
    5 ℃·h−1 137.23±4.01 a 94.83±2.28 b 80.23±4.53 b 59.96±5.23 b
    皮质醇 Cortisol/(ng·mL−1 1 ℃·h−1 65.67±3.66 b 84.84±4.60 b 90.17±5.41 a 95.44±4.62 a
    3 ℃·h−1 60.12±4.44 c 82.92±8.08 b 87.1±3.02 a 82.23±5.39 ab
    5 ℃·h−1 92.1±5.17 a 95.59±5.83 a 73.79±6.08 b 65.89±4.85 b
    注:同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05),相同小写字母者表示无显著差异(P>0.05),下同。
    Note:Different lowercase letters in the same sampling time indicated significant difference in the experimental groups(P<0.05), the same lowercase letters indicated no significant difference in this index between the experimental groups(P>0.05). The same below.
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    表  3   不同降温速率对斑石鲷无水保活中血清谷草转氨酶、谷丙转氨酶和丙二醛活力的影响

    Table  3   Effects of chilling rate on serum AST, ALT, and MDA activities in survived O. punctatus under treatments

    指标   
    Index   
    组别
    Group
    0 h2 h4 h6 h
    谷草转氨酶 AST/(U·L−1 1 ℃·h−1 151.24±5.32 b 202.05±7.23 b 243.53±7.14 a 279.45±5.82 b
    3 ℃·h−1 142.82±4.16 b 174.23±6.45 c 225.19±5.63 b 229.37±4.35 c
    5 ℃·h−1 174.03±3.68 a 239.83±7.56 a 252.43±9.17 a 304.98±9.16 a
    谷丙转氨酶 ALT/(U·L−1 1 ℃·h−1 30.91±2.14 a 45.36±3.21 a 54.28±4.33 a 70.04±4.65 a
    3 ℃·h−1 26.82±3.23 b 33.72±3.82 c 42.04±2.37 b 47.59±3.54 c
    5 ℃·h−1 24.89±2.65 b 39.89±4.12 b 51.83±1.29 a 62.27±5.23 b
    丙二醛 MDA/(U·L−1 1 ℃·h−1 2.19±0.18 b 2.86±0.10 b 4.74±0.23 c 7.34±0.35 b
    3 ℃·h−1 1.68±0.15 c 2.37±0.04 c 5.23±0.23 b 6.47±0.17 c
    5 ℃·h−1 3.70±0.17 a 4.65±0.15 a 6.52±0.35 a 7.87±0.31 a
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    表  4   不同降温速率对斑石鲷无水保活中血糖、肝糖原、肌糖原和乳酸含量的影响

    Table  4   Effects of chilling rate on GLU, hepatic glycogen, muscle glycogen, and LAC contents in survived O. punctatus under treatments

    指标   
    Index   
    组别
    Group
    0 h2 h4 h6 h
    血糖 GLU/(mmol·L−1 1 ℃·h−1 8.16±0.18 c 13.15±0.28 c 23.67±0.43 b 21.88±0.40 b
    3 ℃·h−1 11.36±0.44 b 21.04±0.15 a 26.85±0.32 a 29.86±0.21 a
    5 ℃·h−1 12.77±0.06 a 19.86±0.31 b 26.35±0.53 a 16.05±0.19 c
    肝糖原 Hepatic Glycogen/(mg·g−1 1 ℃·h−1 9.83±0.45 a 8.19±1.65 a 5.25±1.14 a 6.88±0.40 a
    3 ℃·h−1 8.65±1.30 b 7.78±0.39 a 4.53±0.32 b 2.69±0.43 c
    5 ℃·h−1 6.82±0.28 c 5.21±0.12 b 3.75±0.11 c 4.64±0.12 b
    肌糖原 Muscle glycogen/(mg·g−1 1 ℃·h−1 1.31±0.16 a 1.18±0.11 a 0.93±0.10 a 0.62±0.13 a
    3 ℃·h−1 1.18±0.07 b 1.12±0.15 b 0.85±0.04 c 0.65±0.08 a
    5 ℃·h−1 1.09±0.05 c 1.07±0.01 c 0.84±0.04 c 0.58±0.03 b
    乳酸 LAC/(mmol·L−1 1 ℃·h−1 6.14±0.03 c 5.72±0.14 c 8.97±0.12 b 10.28±0.16 b
    3 ℃·h−1 6.61±0.18 b 5.86±0.21 b 8.62±0.23 b 9.97±0.22 c
    5 ℃·h−1 6.93±0.13 a 6.32±0.16 a 9.93±0.27 a 11.31±0.28 a
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  • 期刊类型引用(1)

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出版历程
  • 收稿日期:  2021-08-25
  • 修回日期:  2021-11-24
  • 网络出版日期:  2022-02-06
  • 刊出日期:  2022-02-24

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