本发明属于水产品质量安全与控制技术领域，具体涉及一种冷冻虾仁的多层次镀冰衣方法。
背景技术：
南美白对虾(Litopenaeus vannamei)学名凡纳滨对虾，其虾壳薄体肥、肉质鲜嫩且营养价值高，深受国内外市场欢迎。但是在冷冻虾仁冻藏过程中，存在以下问题：蛋白质变性严重、冰晶重结晶造成组织破坏、肌肉氧化(包含蛋白质氧化和脂质氧化两个方面)造成产品品质劣变；冻藏过程中，冷冻虾仁中冰晶升华而引起水分含量降低，甚至干耗现象。镀冰衣是一种常被用于水产品保鲜的冷藏保鲜技术，是指将水产冻结后，快速放入冰衣浸泡液中，迅速捞出后，防止肉类低温贮藏及运输过程中，肌肉表面出现干燥、油脂外溢等干耗甚至油烧现象。因而一般采用外包冰衣技术加以保护，但是常用的冰衣浸泡液多为饮用水或是洁净的海水，虽然可防止冷冻肉脂类和色素的氧化，但其存在附着力较弱，在贮藏过程中，易发生裂缝而脱落而失去保护作用，致使氧化作用的发生。另外，通常渡冰衣量约占产品湿重的5％～12％，但部分商家渡冰衣量达到25％～45％，不但严重损害了消费者的权益，而且还不能保证冰衣不开裂。因此，在保证镀冰衣质量的前提下，减少渡冰衣量，不但维护了消费者的权益，而且还能减少镀冰衣的能耗及最终产品体积，此类研究成果目前尚无文献报道。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种冷冻虾仁的多层次镀冰衣方法，具有工艺简单、易操作、成本低的特点，可有效防止冰衣开裂，控制微生物生长，延长产品的储存时间。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种冷冻虾仁的多层次镀冰衣方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)配制第一层镀冰衣溶液：水溶液中含有NaCl质量浓度0.04％～0.08％、褐藻胶寡糖质量浓度0.5％～1.0％和乳糖醇质量浓度0.4％～0.8％；
2)镀第一层冰衣：控制第一层镀冰衣溶液温度在0.2～0.8℃，将虾仁完全浸没3～7s后，按照常规渡冰衣操作镀第一层冰衣；
3)配制第二层渡冰衣溶液：水溶液中含有柠檬酸钠质量浓度0.05％～0.09％、κ-卡拉胶质量浓度0.01％～0.04％、羧甲基纤维素质量浓度0.05％～0.08％和L-抗坏血酸钠质量浓度0.1％～0.3％；
4)镀第二层冰衣：控制第二层镀冰衣溶液温度在0.6～1.2℃，将步骤2)镀好第一层冰衣的虾仁浸没于第二层镀冰衣溶液中5～10s，按照常规渡冰衣操作镀第二层冰衣，即可进行长期冻藏。
作为改进，所述步骤1)中褐藻胶寡糖的聚合度为2～4。
作为改进，所述步骤3)中羧甲基纤维素的取代度为0.85～1.00。
最后，所述第一层冰衣和第一层冰衣的总质量占虾仁湿重的8％～11％，其中第一层冰衣为4％～6％，第二层冰衣为4％～7％。
与现有技术相比，本发明的优点在于：采用二层镀冰衣方法，第一层镀冰衣可在内层形成保护冰衣，与肌肉紧密结合，起到肌肉蛋白质保护作用，抑制肌肉中重结晶现象，第二层镀冰衣在外层形成保护冰衣，预防开裂，防止微生物污染，起到抗氧化保护作用。本发明的镀冰衣方法工艺简单、使用安全高效，可有效防止冰衣开裂，控制微生物生长生长，减弱虾仁蛋白质冷冻变性及冻藏过程中氧化作用，有效延长了产品的储存时间，而且冰衣的总重量只占产品湿重的8～11％，维护了消费者的权利，可应用于冷冻虾仁长期的冻藏过程中，还可用于其他水产品的冻藏。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
本实施例的冷冻虾仁的镀冰衣方法，包括以下步骤：
1)配制第一层镀冰衣溶液：水溶液中含有NaCl质量浓度0.04％、褐藻胶寡糖质量浓度1.0％和乳糖醇质量浓度0.4％％；
2)镀第一层冰衣：控制第一层镀冰衣溶液温度在0.2℃，将虾仁完全浸没3s后，按照常规渡冰衣操作镀第一层冰衣；
3)配制第二层渡冰衣溶液：水溶液中含有柠檬酸钠质量浓度0.05％、κ-卡拉胶质量浓度0.01％、羧甲基纤维素质量浓度0.08％和L-抗坏血酸钠质量浓度0.3％；
4)镀第二层冰衣：控制第二层镀冰衣溶液温度在1.2℃，将步骤2)镀好第一层冰衣的虾仁浸没于第二层镀冰衣溶液中10s，按照常规渡冰衣操作镀第二层冰衣，即可进行长期冻藏，至少一年以上。
冰衣的总量占虾仁湿重的8％，其中第一层冰衣为4％，第二层冰衣为4％，冷冻虾仁经冷冻保藏-23～-12℃二年观察，冰衣不开裂脱落，虾仁色泽基本不变，解冻和加热时虾仁汁液流失未见明显增多，且保持原有风味和口感。
实施例2
本实施例的冷冻虾仁的镀冰衣方法，包括以下步骤：
1)配制第一层镀冰衣溶液：水溶液中含有NaCl质量浓度0.06％、褐藻胶寡糖质量浓度0.5％和乳糖醇质量浓度0.8％；
2)镀第一层冰衣：控制第一层镀冰衣溶液温度在0.6℃，将虾仁完全浸没5s后，按照常规渡冰衣操作镀第一层冰衣；
3)配制第二层渡冰衣溶液：水溶液中含有柠檬酸钠质量浓度0.07％、κ-卡拉胶质量浓度0.025％、羧甲基纤维素质量浓度0.065％和L-抗坏血酸钠质量浓度0.2％；
4)镀第二层冰衣：控制第二层镀冰衣溶液温度在0.8℃，将步骤2)镀好第一层冰衣的虾仁浸没于第二层镀冰衣溶液中7s，按照常规渡冰衣操作镀第二层冰衣，即可进行长期冻藏，至少一年以上。
冰衣的总量占虾仁湿重的9.5％，其中第一层冰衣为5％，第二层冰衣为4.5％，冷冻虾仁经冷冻保藏-23～-12℃二年观察，冰衣不开裂脱落，虾仁色泽基本不变，解冻和加热时虾仁汁液流失未见明显增多，且保持原有风味和口感。
实施例3
本实施例的冷冻虾仁的镀冰衣方法，包括以下步骤：
1)配制第一层镀冰衣溶液：水溶液中含有NaCl质量浓度0.08％、褐藻胶寡糖质量浓度0.8％和乳糖醇质量浓度0.6％；
2)镀第一层冰衣：控制第一层镀冰衣溶液温度在0.8℃，将虾仁完全浸没7s后，按照常规渡冰衣操作镀第一层冰衣；
3)配制第二层渡冰衣溶液：水溶液中含有柠檬酸钠质量浓度0.09％、κ-卡拉胶质量浓度0.04％、羧甲基纤维素质量浓度0.05％和L-抗坏血酸钠质量浓度0.1％；
4)镀第二层冰衣：控制第二层镀冰衣溶液温度在0.6℃，将步骤2)镀好第一层冰衣的虾仁浸没于第二层镀冰衣溶液中5s，按照常规渡冰衣操作镀第二层冰衣，即可进行长期冻藏。
冰衣的总量占虾仁湿重的11％，其中第一层冰衣为6％，第二层冰衣为5％，冷冻虾仁经冷冻保藏-23～-12℃二年观察，冰衣不开裂脱落，虾仁色泽基本不变，解冻和加热时虾仁汁液流失未见明显增多，且保持原有风味和口感。
下面从5个方面对实施例1、2、3镀冰衣的虾仁与蒸馏水镀冰衣的虾仁在性能上进行比较：
一、单冻虾仁贮藏过程中TVBN含量变化
测试方法：半微量凯氏定氮法，称取10.0g虾肉加入100mL 0.6mol/L高氯酸，4℃均质1min，滤纸过滤。吸取滤液5mL，加入1滴酚酞、2滴硅油、5mL 0.8mol/L NaOH，混合液注入半微量定氮反应室中，蒸汽加热6min，用0.01mol/L HCl溶液滴定硼酸吸收液至蓝紫色。计算样品中TVBN含量(mg/100g)。
二、虾仁明度：以虾仁腹部第2节为测试点，室温下用DC-P3全自动测色色差计测定样品表面亮度，记录明度值(L*值)。仪器采用标准白板校正。
三、虾仁质构：采用二次挤压质构分析法(TPA)测定虾仁的质构。测定参数：①测定部位：腹部第2节肌肉；②P/50平底柱形探头，直径50mm；③测试速度1.0mm/s，样品压缩形变量30％。
四、虾仁风味：采用电子鼻气味识别法测定虾仁风味。称取虾肉(5.0±0.2)g，剪碎转入采集瓶后密封。测定参数：①平衡温度25℃，时间20min；②采样间隔1.0s，测定时间60s，清洗时间60s；③传感器室流量300mL/min，样品流量300mL/min。
结果与讨论
一、TVBN与动物性食品的腐败程度之间有着明确对应关系,它是评定动物性食品新鲜度的重要化学指标。结果表明，虾仁在0～20d贮藏期内，本发明镀冰衣与蒸馏水镀冰衣对虾仁的保鲜作用无显著性差别(P>0.05)。经40d贮藏后，蒸馏水镀冰衣的虾肉中TVBN含量为13.65mg/100g，150d后分别为18.96mg/100g，其增长速度相对较快。本发明镀冰衣的虾仁中，TVBN含量变化较缓慢，150d后含量为12.25mg/100g。
二、对单冻虾仁色度的影响
单冻虾仁贮藏过程中，会出现颜色变化，其颜色测量值往往和感官评价具有很好的相关性。明度(L*)作为各色混合的非彩色，其值越大表示颜色越加明亮。本发明镀冰衣对虾仁明度的影响如表1所示。虾仁在贮藏过程中，虾仁L*值均出现一定的波动，并表现出逐渐增大的趋势。虾肉L*值升高是由于低温冻藏过程中冰晶体的生成，导致肌肉蛋白质持水性发生改变，使得解冻虾肉表面游离水增多(解冻损失增大)，进而增强了对光的反射效果。本发明镀冰衣虾仁L*值，在贮藏初期(0～20d)增加相对明显，与蒸馏水镀冰衣组无显著性差异；在20～150d贮藏期内，本发明镀冰衣虾仁L*值变化趋势，与蒸馏水镀冰衣组基本一致。从总体来看，本发明镀冰衣对虾肉的持水性表现出一定的正调节作用。综上所述，相对于蒸馏水镀冰衣处理组，本发明镀冰衣处理对冷冻虾仁的肌肉持水性基本无影响。
表1本发明镀冰衣对虾仁解冻后色度的影响
三、对单冻虾仁质构特性的影响
本发明镀冰衣对单冻虾仁弹性、咀嚼度的影响，如表5所示。虾仁弹性是反映肌肉受外力作用时变形及去除后的恢复程度的指标。蒸馏水镀冰衣的虾仁，经150d贮藏期后，肌肉弹性值分别从0.87，下降至0.48，其下降程度显著(P<0.05)。本发明镀冰衣的虾仁经150d贮藏后，肌肉弹性值分别下降至56.9、57.2和56.8，其对于虾仁弹性的保持作用显著优于蒸馏水镀冰衣处理。咀嚼度是模拟肌肉咀嚼成吞咽时的稳定状态所需的能量，即所说的咬劲，其是肌肉硬度、细胞间凝聚力、肌肉弹性等综合作用的结果。蒸馏水镀冰衣的虾仁，随着贮藏期的延长(0～150d)，虾仁肌肉咀嚼度分别由94.1MJ降低到73.4MJ。本发明镀冰衣处理，能较好的维持虾仁肌肉的咀嚼度，效果相对显著(P<0.05)。本研究采用含褐藻胶寡糖、乳糖醇、柠檬酸钠质量浓度、κ-卡拉胶等多种物质的冰衣保鲜冷冻虾仁，延缓了肌肉中微生物的生长与繁殖，进而减少了微生物产生的酶类对肌肉纤维的分解，从而可有效地保持冷冻虾仁的弹性、咀嚼性等质构特性。
表5本发明镀冰衣虾仁质构特性的影响
注：弹性、咀嚼性两组数据中，同一列中不同字母表示显著性差异(P<0.05)。
四、对单冻虾仁风味特性的影响
采用本发明的镀冰衣处理技术对单冻虾仁未产生显著的异常风味影响，可作为传统蒸馏水镀冰衣的取代技术。此外，其还兼有抑制虾仁微生物生长，调节虾仁感官品质的作用。
结论
以单冻南美白对虾虾仁为研究对象，采用传统蒸馏水镀冰衣处理为对照，通过本发明的镀冰衣技术对冻藏虾仁抑菌效果、明度、质构及挥发性风味特性的影响研究发现：本发明的多层次镀冰衣方法可有效防止冰衣开裂，对单冻虾仁的抑菌效果显著，且对虾仁的亮度、质构及风味特性无显著性影响，该技术在鲜活水产品加工与贮藏中具有一定的应用前景。