摘要
为探讨不同冻藏温度对星虫品质的影响，实验以基本营养成分、质构、感官评价作为星虫品质评价指标，考察星虫在-18℃、-33℃、-80℃冻藏温度下品质的变化。结果表明：随着冻藏时间的延长，在不同温度下，星虫的水分含量、胶原蛋白含量、盐溶性蛋白含量、质构、感官评价均呈现下降趋势，水溶性蛋白含量呈现上升趋势，总体表现为品质的下降；-18℃冻藏下星虫的品质下降最为明显。
关键词：可口革囊星虫；低温冻藏；基本营养成分；质构；感官评价；
Abstract
InordertoexploretheinfluenceofdifferentfreezingstoragetemperaturesonthequalityofPhascolomaesculenta,theexperimenttookthebasicnutrients,thetextureandthesensoryevaluationasthequalityevaluationindexesofPhascolomaesculenta,andinvestigatedthequalitychangesofPhascolomaesculentaat-18℃,-33℃,-80℃frozenstoragetemperatures.Theresultsshowedthatthewatercontent,collagencontent,salt-solubleproteincontent,textureandsensoryevaluationofstarfishallshowedadowntrendwiththeextensionoffreezingstoragetime,whilethewater-solubleproteincontentshowedarisingtrend,whichgenerallyshowedadowntrendofquality.ThequalityofPhascolomaesculentaunder-18℃frozenstorageisthemostobviousdecline.
Keywords:Phascolomaesculenta;lowtemperaturestorage;essentialnutrients;texture;
sensoryevaluation;
目录
1引言 １
1.1可口革囊星虫简介 １
1.2低温冻藏简介 １
1.3可口革囊星虫现状 ２
1.4研究内容及意义 ２
2材料和方法 ３
2.1仪器、材料及试剂 ３
2.1.1仪器设备 ３
2.1.2原材料 ３
2.1.3主要试剂 ４
2.2方法 ４
2.2.1样品的处理 ４
2.2.2星虫基本营养成分的测定 ４
2.2.3质构特性测定 ５
2.2.3土笋冻感官评价 ５
3结果及分析 ７
3.1星虫基本营养成分的测定 ７
3.1.1水分含量测定 ７
3.1.2胶原蛋白含量测定 ７
3.1.3盐溶性蛋白含量测定 ８
3.1.4水溶性蛋白含量测定 ９
3.2质构特性测定 ９
3.2.1星虫质构特性测定 ９
3.2.2土笋冻中星虫质构特性测定 １０
3.2.3土笋冻凝冻质构特性测定 １１
3.3土笋冻感官评价 １１
4结论与讨论 １２
参考文献 １３
致谢 １５
引言
1.1可口革囊星虫简介
可口革囊星虫(Phascolomaesculenta)俗称海丁、沙虫、土钉、泥蒜，为星虫动物门、革囊星虫纲、革囊星虫目、革囊星虫科、革囊星虫属的中国特有种，主要分布在广西、广东、海南岛、浙江、福建沿海滩涂[1]。栖息于潮间带、高潮区的泥滩内，营底栖穴居生活，以底栖硅藻、有机碎屑为食，在福建它被人们用作食物的历史已经有三百多年[2]。在中国《中华海洋本草》[3]评价星虫，不仅能够治疗气血虚弱，阴虚潮热，而且能滋阴补肾，被誉为动物人参、海冬虫夏草。因此，“土笋冻”被作为一种海味珍品和高级补品[4]。
研究表明，可口革囊星虫具有丰富的营养，高蛋白低脂肪，氨基酸种类齐全，富含多种人体必需的微量元素，可口革囊星虫不单营养价值高，还具有药用价值[5]。在当代，广大人民群众追求营养丰富、风味独特、绿色健康饮食文化，而可口革囊星虫的开发恰恰满足这个需要。近几年来，人类的活动导致可口革囊星虫的野生资源量锐减，市面价钱已经涨到40元/斤，处理过的星虫更可达到100元/斤。因此，很多人开始可口革囊星虫增养殖技术的研究并进行大面积养殖，是一种开发前景较好的小型海洋经济动物[6]。
1.2低温冻藏简介
低温冻藏是将温度降至-18℃以下，冻藏后水分减少，抑制了微生物的生长繁殖和酶的活性，低温冻藏保鲜可以保持产品的营养价值和感官品质，延长产品的保质期，但过长时间的冻藏产品的品质仍然会发生下降，冻结速度和冻藏温度决定水产品中冰晶形成的数量、大小和分布情况，从而对水产品冻藏期间的品质有着很大的影响[7]。因此提高冻结速率及改善冻结过程以形成足够小的冰晶，对减少组织损伤及品质有着十分重要的作用[8]。
低温冻藏保鲜使品质发生变化是由于微生物、水分、蛋白质、酶等各方面的因素，食品在冻结状态下各类反应速率都减慢，因此在低温状态，食品就可以作较长时间的贮藏而不会腐败变质[9]。低温冻藏是一种保藏食品的方式，其保藏温度低，保存时间长，且新鲜、卫生、方便，所以近年来冷冻保藏技术是普遍应用的方法。20世纪末，中国冷冻工业发展迅速，产品种类也越来越多，年产量和年销售额也在增加[10]。
我国水产品冻藏链技术快速发展，水产品冷冻技术和设备有了很大的进步，建立起超低温冷库和超低温保温箱，超低温冷链已逐步完善。冻藏作为主要的保藏方法，广泛应用于水产类的贮藏、运输、销售和加工中[11-12]。
1.3可口革囊星虫现状
随着人们生活水平的提高、旅游业的发展，健康饮食越来越被提倡，海洋资源的高蛋白低脂肪的星虫需求量也日益增大，福建土笋冻被越来越多的人了解并喜爱，同时，土笋冻的原料可口革囊星虫也逐渐被人们了解[13-14]。市场上售卖的可口革囊星虫要及时的进行处理制成土笋冻，要不然原料会腐败，产生酸臭味，成品也会因为因为储存不当，而成冻效果以及口感发生很大的变化，使产品的品质下降，不容易储存。冻藏仍是水产品保鲜和长期保存的最常用的方法。
随着经济的发展，人们生活水平日益提高，人们的物质、精神生活都有了极大的丰富，饮食作为人类进行正常活动、与世界产生联系的基础，也受到了人们的高度重视，人们在选择食物时通常是以健康为导向，因为健康不仅仅是人们最本源的渴望，更是影响社会发展的重要因素[15]。这说明，一种受人们青睐的美味佳肴不止要味道好还要具有一定的营养价值。可口革囊星虫具有丰富的营养，是一种高营养、优质量、少污染、呈味氨基酸含量丰富的海产品[16]因此，控制冻藏来保证可口革囊星虫原料以及成品的品质，显得尤为重要。
1.4研究内容及意义
为探讨不同冻藏温度下贮藏对可口革囊星虫品质的影响，实验以新鲜可口革囊星虫为原料，在冻藏温度-18℃、-33℃和-80℃下分别贮藏30d、60d、90d，以水分含量、胶原蛋白含量、盐溶性蛋白含量、水溶性蛋白含量、质构、感官评价为品质评价指标，考察可口革囊星虫的品质变化情况，为可口革囊星虫冻藏提供理论依据，开阔可口革囊星虫食品开发的前景。
2材料和方法
2.1仪器、材料及试剂
2.1.1仪器设备
实验设备见表2-1
表2-1实验设备
设备名称 型号 生产厂家 冠亚快速水分测定仪
冷冻干燥机
电子天平
多功能电磁炉
-18℃冰箱
-33℃低温保存箱
-80℃超低温冰箱
高速分散器
高速冷冻离心机
质构仪
T6新世纪仪器分光光度计 SFY-20D
FDU-2110
PRACTUM124
C21-RK2101
BCD-190TMPK
DW-40W380
MDF-382E(CN)
XHF-D
3-16PKTMS-Pro/Touch
T6-1650F 深圳冠亚水分仪科技有限公司
东京理化器械株式会社
赛多利斯科学仪器有限公司
广东美的生活制造有限公司
青岛海尔集团
海尔集团
松下制冷（大连）有限公司
宁波新芝生物科技股份有限公司
德国赛多利斯SIGMA
北京盈盛恒泰科技有限责任公司
北京普析通用仪器有限公司 2.1.2原材料
可口革囊星虫：购于宁德东湖市场
2.1.3主要试剂
氢氧化钠、盐酸、氯化钠、Tris、蛋白标准溶液、G250染液等购于国药集团化学试剂。
2.2方法
2.2.1样品的处理
将新鲜的可口革囊星虫去内脏清洗干净，沥干。实验分为对照组（新鲜样品）和实验组，实验组分别为-18℃冻藏组、-33℃冻藏组、-80℃冻藏组。每实验组样品的量按照全程实验所需要量进行准备，以100g/份小包装进行自封包装，于冰箱低温贮藏。对照组（新鲜样品）于当天测定品质指标，实验组于第30d、60d、90d进行品质指标测定。
2.2.2星虫基本营养成分的测定
（1）水分含量测定
取2g星虫作为实验材料，参照GB5009.3-2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》的直接干燥法进行测定。
（2）胶原蛋白含量测定
取10g星虫作为实验材料，其余步骤参照Heu等[17]方法进行测定。
（3）蛋白质浓度测定
采用考马斯亮蓝法[18]，取三组测定平均值，以BSA浓度为横坐标，以吸光值为纵坐标绘制标准曲线，作为蛋白质含量计算的依据，如图2-1所示。
（4）盐溶性蛋白含量及水溶性蛋白含量测定
取2g星虫作为实验材料，其余步骤参考Tadpitchayangkoon等[19]的方法进行测定。
图2-1蛋白标准曲线
2.2.3质构特性测定
(1)土笋冻的制作
称取已处理干净的星虫原料，原料和水以1:2比例，生姜、葱适量，煮沸，保持微沸2～3min，依次加入适量盐、味精，起锅，分装至模具，自然凝冻成土笋冻。
(2)星虫质构特性测定
参考Utrera等[20]方法进行测定。
将星虫肉切成30mm×10mm，测定探头为圆柱形探头P/36R，探头下压方向垂直于星虫肌肉纤维走向。起始力为1.0N,实验测试最大距离为20mm，回程距离为20mm，测试速度为50mm/min，取样为三个平行，每个平行重复测定两次。
(3)土笋冻中星虫质构特性测定
方法同（2）星虫质构特性测定
(4)土笋冻凝冻质构特性测定
参考HaoS等[21]方法进行测定。
将可口革囊星虫制成的土笋冻切成20mmｘ20mmｘ20mm的立方体，测定探头为P/50，起始力为0.1N，实验测试最大距离为10mm，回程距离为10mm，测试速率为50mm/min，回程上升速率为50mm/min，取样为三个平行，每个平行重复测定两次。
2.2.3土笋冻感官评价
为考察星虫经过冻藏后制成土笋冻品质的变化，对新鲜、不同冻藏温度下不同时期的星虫按照土笋冻制作的工艺制成土笋冻，以感官评价为指标，评定其品质的高低。根据对市场上多家新鲜土笋冻的调查及消费者对土笋冻的评价，设计土笋冻感官评价指标及标准，组织结构（30分），色泽（20分），风味（20分），滋味与口感（30分），满分100分，如评分表2-2所示。由实验室10人组成的评定小组对不同冻藏期的土笋冻从组织结构、色泽、风味、滋味与口感四个方面进行综合评分，取平均分，分值越高表示该制品品质越好。
表2-2土笋冻感官评价标准表
项目 评分标准
组织结构
（30分） 组织结构完整，表面平滑，物料分散均匀（24-30分） 组织结构较完整，表面有凹陷，物料分散较均匀
（18-24分） 组织结构过于致密，形成的胶冻质地较硬，表面平整，物料分散较均匀
（10-18分） 组织结构损坏，几乎不呈凝冻状态
（0-10分）
色泽
（20分） 所形成的凝冻呈透明澄清状态，物料分散均匀，无沉淀
（15-20分） 所形成的凝冻轻微浑浊，底部有轻微沉淀
（9-15分） 所形成的凝冻浑浊，底部有黑色沉淀
（5-9分） 无凝冻状态，汤汁呈淡黄色
（0-5分）
风味
（20分） 浓郁的香味和鲜味，无异味
（15-20分） 香味和鲜味较弱，气味正常，无异味
（9-15分） 鲜味微弱，气味欠佳，有时伴有异味（5-9分） 不具有鲜味，有哈喇味，有时伴有异味
（0-5分）
滋味与口感
（30分） 口感丰厚、舒适爽滑、富有嚼劲、肉质鲜美、食用后唇齿留香、无不良异味
（24-30分） 口感丰厚、舒适爽滑、富有嚼劲、肉质鲜美
（18-24分） 口感厚重，食用后嘴中残留涩味，有胶味，无鲜味
（10-18分） 无胶冻爽滑舒适的口感，口感体验较差
（0-10分）
3结果及分析
3.1星虫基本营养成分的测定
3.1.1水分含量测定
由图3-1可知，新鲜时星虫水分含量为75.03％，冻藏90d后，-18℃、-33℃、-80℃分别降至70.27％、72.06％、73.45％，-18℃下可口革囊星虫的水分含量比-33℃和-80℃水分含量下降更为明显，由于低温冻藏能抑制某些微生物的生长活动，随着冻藏温度的升高微生物生长繁殖速度加快，对蛋白质等营养物质的分解加快，星虫结合水的能力降低[22]；还与低温冻藏时与冰晶的形成有关，温度越低，形成的冰晶细小与细胞破裂的几率比冻藏温度高的要小，所以导致水分含量下降。
图3-1星虫水分含量变化
3.1.2胶原蛋白含量测定
由图3-2可知，新鲜时星虫胶原蛋白含量为2.08％，冻藏90d后，-18℃、-33℃、-80℃分别降至1.75％、1.80％、1.88％，整体呈现下降的趋势。胶原蛋白含量下降与冻藏温度和时间有关，-80℃下胶原蛋白含量减少的比-18℃减少缓慢。这可能与星虫冻藏冰晶的状态有关，对胶原蛋白降解速率有差异，温度越高，冰晶越大，胶原蛋白降解速率越大，导致胶原蛋白含量下降越快。因此，-18℃比-33℃和-80℃冻藏温度下的胶原蛋白含量下降更为明显，胶原蛋白损耗大。该结果和草鱼片研究结果是一致的[23]。
图3-2星虫胶原蛋白含量变化
3.1.3盐溶性蛋白含量测定
由图3-3可知，新鲜的星虫盐溶性蛋白含量为2.739mg/g肉，冻藏90d后，-18℃下星虫盐溶性蛋白含量为2.404mg/g肉，下降了12.23％，-33℃下星虫盐溶性蛋白含量为2.608mg/g肉，下降了4.78％；-80℃下星虫盐溶性蛋白含量为2.678mg/g肉，下降了2.23％。这说明-18℃比-33℃和-80℃冻藏温度下星虫的盐溶性蛋白溶解性下降的更快，-18℃下冻藏对盐溶性蛋白溶解性影响更大，品质下降。这与鳙鱼的研究结果一致[24]。
图3-3盐溶性蛋白含量变化
3.1.4水溶性蛋白含量测定
由图3-3知，新鲜星虫的水溶性蛋白含量为1.331mg/g肉，冻藏90d后，-18℃星虫水溶性蛋含量为1.578mg/g肉，上升了18.56％；-33℃星虫水溶性蛋白含量为1.426mg/g肉，上升了7.14％；-80℃星虫水溶性蛋含量为1.387mg/g肉，上升了4.21％，-18℃、-33℃、-80℃温度下水溶性蛋白含量上升，但-18℃较为明显，说明-18℃比-33℃和-80℃冻藏对水溶性蛋白的溶解性的影响更大，与图3-3盐溶性蛋白含量的下降对品质的影响是一致的。可能是由于冻藏过程中不同温度下冰晶形成的速率有关，蛋白会自动降解成一些小分子的水溶性的蛋白，但在不同的冻藏温度下水溶性蛋白含量变化程度有所不同。水溶性蛋白含量上升与鳙鱼研究结果一致[24]。
图3-4水溶性蛋白含量变化
3.2质构特性测定
3.2.1星虫质构特性测定
质构是衡量星虫品质的重要指标之一，是影响星虫口感的主要因素。受冻结方式等因素影响[28]。由图3-5可知，新鲜时星虫的拉伸力为3.67N，经过90d的冻藏，-18℃、-33℃、-80℃条件下的拉伸力分别下降了58.31%、39.51%、30.52%。冻藏温度越低，星虫的拉伸力下降速率较慢，-80℃冻藏，其劣变速率最慢，可能是由于冻结速率越快，生成冰晶越小，对肌肉细胞的机械损伤越小[25]。星虫的拉伸力下降还可能是由于冻结过程中形成的冰晶、水分含量、胶原蛋白含量等有关。
图3-5星虫拉伸力的变化
3.2.2土笋冻中星虫质构特性测定
图3-6土笋冻中星虫拉伸力的变化
由图3-6可得，土笋冻中星虫的拉伸力随着冻藏时间的延长呈现降低的趋势，土笋冻中星虫新鲜时的拉伸力为1.87N，经过90d的冻藏后，-18℃、-33℃、-80℃条件下，拉伸力分别为0.67N、0.79N、1.27N，都呈现下降，但-18℃下降较-33℃和-80℃下降的明显，可能由于-80℃下的温度较低，冻结过程中形成的冰晶细小，对组织的损伤小，对其土笋冻中星虫拉伸力影响较小。相对比图3-5星虫拉伸力以及图3-6土笋冻中星虫拉伸力而言，土笋冻中星虫的拉伸力都比星虫的拉伸力都来的小，这可能是土笋冻星虫经过熬煮过程，其中胶原蛋白溶于汤汁中，导致胶原蛋白含量下降，土笋冻星虫具有弹性、质地较脆，其拉伸力总体呈现降低的趋势。
3.2.3土笋冻凝冻质构特性测定
对土笋冻凝胶的分析，主要从质构特性凝胶强度进行评价。由图3-7可得，土笋冻的凝胶强度随着冻藏时间的延长而凝胶强度降低。在相同的冻藏90d后，可知-18℃比-33℃和-80℃条件的凝胶强度下降更为明显，-80℃凝胶强度由14.15N降至8.12N，-33℃凝胶强度由14.15N降至5.91N，-18℃凝胶强度由14.15N降至3.26N，-80℃冻藏有利于保持土笋冻的凝胶强度。凝冻品质的下降与胶原蛋白含量及结构等密切相关，盐溶性蛋白的降低也会直接影响凝胶强度。由此得出随着冻藏时间的延长-80℃条件比33℃和-18℃能保持好的凝胶强度、恢复性、弹性。这与崔旭海[26]对草鱼鱼糜凝胶质地在贮藏过程中的研究结果是一致的。
图3-7土笋冻凝胶强度变化
3.3土笋冻感官评价
如图3-8所示，土笋冻的感官分值是逐渐下降，由于微生物作用加强，导致感官效果下降。冻藏90d后感官效果明显比新鲜时降低，-80℃感官分值降至82.6分，-33℃感官分值降至77.6分，-18℃感官分值降至70.3分。相对比趋势可知-18℃感官分值比-33℃和-80℃感官分值下降的趋势更明显。因此，选择较低的温度进行冻藏，能够保持制成的土笋冻会有较好的感官。这与杨志坚对梭子蟹品质变化影响是一致的[27]。
图3-8土笋冻感官评价趋势
结论与讨论
本试验可以看出低温冻藏对可口革囊星虫品质发生了变化，但整体趋势是冻藏温度越低，可口革囊星虫和土笋冻的品质变化较小，冻藏温度较高，则较容易发生品质的下降。
1、星虫基本营养成分测定：星虫的水分含量、胶原蛋白含量、盐溶性蛋白含量随着冻藏温度升高及时间延长呈现出下降的趋势，而水溶性蛋白是上升，总体表现为品质的下降。这可能是低温冻藏能抑制某些微生物的生长活动，随着冻藏温度的升高微生物生长繁殖速度加快，星虫结合水的能力降低；还与低温冻藏时冰晶的形成有关。冻藏过程中蛋白会自动降解成一些小分子的水溶性的蛋白，使水溶性蛋白含量上升，从而影响星虫的品质。
2、质构特性测定：星虫拉伸力、土笋冻中星虫拉伸力和土笋冻凝冻的凝胶强度，随着冻藏时间延长，不同的冻藏温度下质构特性都呈现下降的趋势，但相对比星虫拉伸力和土笋冻中星虫拉伸力的总体情况，土笋冻中星虫的拉伸力比星虫拉伸力要小，表现出有更好的弹性且较容易断裂，所以拉伸力较小。
3、土笋冻感官评价：土笋冻感官分值随着冻藏温度升高及冻藏时间延长而也呈现出下降的趋势，但-80℃比-33℃和-18℃下降的更为缓慢，这说明-80℃比33℃和-18℃能表现出更好的感官。
综上所述：本实验通过对不同冻藏温度下冻藏对可口革囊星虫品质的影响冻藏温度越高，产品越容易发生品质变化。因此如若需要冻藏保存产品，选择较低的温度冻藏有利于最大程度的降低产品品质的损耗。明确这些指标对品质的影响，从而为高品质可口革囊星虫制品的开发提供理论依据。
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致谢
走的最快的总是时间，大学的四年时光随着毕业论文的结束而接近尾声，很感谢在大学时光中的老师同学朋友们，从而让我更加坚定的树立正确的价值观念；四年的学习不再是局限在学科知识的学习，更让我学会了如何待人、处事；同时在校期间积极参与各项活动，丰富了自己的课余时间，提高了人际交往沟通能力，为以后走出社会奠定了基础。
实验的过程中，总会有所疑惑。首先，感谢蔡彬新老师以及周逢芳老师的悉心教导、耐心讲解，从最开始的论文课题选择、开题报告、实验探索，到最后论文的完成，两位老师给我提出宝贵的建议以及解决措施，让我的论文逐步完善，老师们为此花费了许多精力和时间。在此，向导师表示衷心地感谢!
其次，我要感谢宁德师范学院生科院的全体老师，你们的爱岗敬业的教学态度，不仅使我对理论知识的掌握扎实，而且让我将所学理论灵活应用于实际，从而提高自己的各方面技能水平。
最后，我要感谢一起奋斗的毕业论文小组成员和同窗的同学。你们的陪伴给我温暖和关爱，正是你们的帮助和支持，我才能克服困难，迎难而上，不管是开心还是烦恼，他们都与我风雨同济，给我的大学生活留下美好的回忆。此次论文撰写倾注了老师大量的心血，虽然我竭尽所能收集材料及运用所学知识写作，但是论文还存在许多不足，有待改进，恳请各位评委老师批评指正，让我在今后的学习中学到更多，谢谢！
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