錢楠,張琳婧,李秋實,張晨曦,張藍(lán),賈聰聰,王東亮,成向榮*

1(江南大學(xué) 食品學(xué)院,江蘇 無錫,214122)2(北京榕樹堂生物科技有限公司,北京,100020) 3(河北省燕窩鮮燉技術(shù)創(chuàng)新中心,河北 廊坊,065700)

燕窩是雨燕科金絲燕屬中的6種金絲燕在繁殖季節(jié)分泌出的唾液或唾液與它的羽毛凝結(jié)筑成的巢穴[1],在華人群體間有悠久的食用歷史。目前市場上的燕窩產(chǎn)品種類繁多,涉及燕窩飲料、燕窩罐頭、鮮燉燕窩、即泡燕窩、燕窩固體飲料等。在燕窩制品的生產(chǎn)企業(yè)中,燕盞是最常見的一種原料,由燕屋采摘的新鮮毛燕經(jīng)分級、預(yù)處理、挑毛、塑形、干燥、滅菌等步驟制得,形態(tài)上保持天然的碗型或盞型[2]。純凈燕,也稱即燉純凈燕窩,制作工序包括預(yù)先浸濕、撕條、泡發(fā)、挑毛、沖洗、干燥。在撕條、挑毛環(huán)節(jié),燕窩被充分分絲以便剔除黑點、細(xì)毛。純凈燕的潔凈程度高,人工挑揀成本降低,下游工廠的生產(chǎn)效率得到提高,因此也被廣泛作為一種燕窩原料。

在傳統(tǒng)的燕窩烹制和燕窩生產(chǎn)中,燕窩干料往往直接泡發(fā),然而一定時長的泡發(fā)使燕窩中可溶性蛋白溶解,再加上不當(dāng)?shù)氖旎驕缇鷱?qiáng)度導(dǎo)致燕窩無法保持凝膠態(tài)和維持合適的口感;另一方面,即食燕窩在貯藏過程中易出現(xiàn)固形物含量、稠度降低,也即行業(yè)常說的“化水”現(xiàn)象[3-5],給消費者帶來負(fù)面的體驗感。

為解決上述問題,目前出現(xiàn)了不同的燕窩前處理工藝。吳博文等[6]將燕窩原料干燥至水分含量為5%～10%后,在90～95 ℃下蒸煮8～15 min至表面發(fā)白。預(yù)處理后的燕窩可耐108～110 ℃及121 ℃的階梯滅菌,最終產(chǎn)品口感不硬不爛,爽滑適中。鐘小花等[7]采用超聲波回潮結(jié)合短時間汽蒸工藝,增加了燕窩的耐燉性,燕窩制品的固形物含量≥35%,解決了濃稠度不穩(wěn)定、懸浮性差的問題。另外,由于蒸制工藝技術(shù)成本低,操作簡易,效果顯著等明顯優(yōu)勢,引起了諸多技術(shù)人員的關(guān)注。單勇軍等[8]將原料燕窩置于蒸汽柜中維持10～20 min以達(dá)到滅菌的目的。楊鳳平[9]發(fā)明了一種燕窩原料除菌的蒸汽柜以替代微波除菌,解決燕窩飲品、罐頭產(chǎn)品等經(jīng)過高溫高壓殺菌后,產(chǎn)品固形物不足的問題。林芙容[10]在泡發(fā)前將干燕窩于70～90 ℃蒸制3～5 min,低溫?zé)踔蠼Y(jié)合110～118 ℃滅菌后,得到湯汁濃稠、嚼頭口感優(yōu)良的冰糖燕窩。因此,蒸制工藝作為燕窩的一種前處理技術(shù),可以同時達(dá)到除菌、提升口感和穩(wěn)定質(zhì)量的作用。

然而,目前采用的蒸制處理時間范圍較寬泛,作為一種熱處理技術(shù),過長時間的蒸制可能會引起蛋白過度變性,對加工和成品品質(zhì)帶來不利影響,時間過短則可能無法達(dá)到滅菌和提高口感的效果。另外蒸制工藝改善燕窩制品口感、穩(wěn)定品質(zhì)的機(jī)理也不清晰。因此,本文采用燕盞、純凈燕2種燕窩原料,探究不同蒸制時間處理后燕窩的微生物數(shù)量、泡發(fā)品質(zhì)、成品品質(zhì)、水分存在形式的變化,以揭示蒸制工藝對燕窩制品加工和產(chǎn)品性質(zhì)的影響,為蒸制在燕窩生產(chǎn)加工的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

純凈燕,廈門某生物科技有限公司;燕盞,產(chǎn)自印度尼西亞;純凈水,華潤怡寶飲料有限公司;瓊脂、胰蛋白胨、酵母浸膏、葡萄糖、磷酸鹽,分析純,國藥集團(tuán);其余用水均為實驗室去離子水。

1.2 儀器與設(shè)備

AR224CN電子天平,奧豪斯儀器有限公司;HH-3A 恒溫數(shù)顯水浴鍋,常州國華電器有限公司;ZDQ-B14Q1蒸蛋器,小熊電器股份有限公司;GI54T高壓滅菌鍋,廈門致微儀器有限公司;SU8 100掃描電子顯微鏡,日本日立公司;TA.XTPlus型物性分析儀,英國SMS公司;MesoMR23-060V-I型低場核磁共振成像分析儀,紐邁電子科技有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 燕窩的蒸制

取樣時,分別將純凈燕和燕盞干料順著自身紋理撕開,得到條狀燕盞和塊狀純凈燕后混勻。稱取3～5 g燕窩原料于鋁制平皿中,均勻鋪開。待蒸制設(shè)備充滿水汽,放入鋁制平皿并開始計時。分別蒸制15 s、30 s、1 min、4 min、7 min和10 min后,取出平皿,冷卻至室溫。

1.3.2 菌落總數(shù)的測定

參照GB 4789.2—2016中的方法,采用平板計數(shù)法測定未蒸制和蒸制后燕窩干料中的菌落總數(shù)。稱取0.5 g樣品置于盛有4.5 mL磷酸鹽緩沖液的無菌管內(nèi),充分均質(zhì)2 min,制成1∶10的樣品勻液。吸取勻液0.5 mL,沿管壁緩慢注于盛有4.5 mL稀釋液的無菌試管中,振搖均勻,制成1∶100的樣品勻液,按照此方法,制備10倍系列稀釋樣品勻液。選擇2～3個適宜稀釋度的樣品勻液,吸取1 mL至無菌平皿內(nèi),同時分別吸取1 mL空白稀釋液加至無菌平皿中作為空白對照。及時將15 mL冷卻至46 ℃的平板計數(shù)瓊脂培養(yǎng)基傾注至平皿,并轉(zhuǎn)動平皿使其混合均勻。待瓊脂凝固后,將平板翻轉(zhuǎn),(36±1) ℃培養(yǎng)48 h,用菌落計數(shù)器計數(shù),記錄稀釋倍數(shù)和相應(yīng)的菌落數(shù)量。

1.3.3 燕窩的泡發(fā)和燉煮

取未蒸制和蒸制后燕窩干料,按照1∶50(燕窩干料與純凈水質(zhì)量比)加入純凈水在4 ℃下泡發(fā)2 h。用雙層脫脂棉紗布包裹,擠壓瀝干表面水分后,將燕窩搓成細(xì)絲并挑出其中的細(xì)小絨毛、黑點等雜質(zhì)。清潔完畢,取適量燕窩于直徑4 cm,高6 cm的圓柱體玻璃罐中,按照1∶20(燕窩干料與純凈水質(zhì)量比)重新計算用水量加入純凈水,旋緊瓶蓋密封。玻璃罐在95 ℃水浴下保持10 min制得熟化燕窩樣品,冷卻至室溫后于0～4 ℃冷藏保存。

1.3.4 燕窩泡發(fā)品質(zhì)的測定

1.3.4.1 漲發(fā)倍數(shù)

參考李會霞[11]的方法并略作調(diào)整,測定燕窩泡發(fā)后的漲發(fā)倍數(shù)。泡發(fā)結(jié)束后,將漲發(fā)燕窩轉(zhuǎn)移至濾網(wǎng)中濾水,再用紗布包裹充分瀝干,稱取質(zhì)量記錄為W1(精確到0.001 g)。燕窩漲發(fā)倍數(shù)(發(fā)頭)的計算公式如式(1)所示:

(1)

式中:A,燕窩漲發(fā)倍數(shù);W0,干燕窩質(zhì)量,g;W1,泡發(fā)后燕窩質(zhì)量,g。

1.3.4.2 硬條占比

將泡發(fā)并瀝干后的燕窩均勻鋪開,人工分絲的步驟如下:撕開體積較大、聯(lián)結(jié)的燕窩粗條、燕窩塊,再進(jìn)一步用指肚揉搓,直至獲得透明狀燕窩細(xì)絲。在分絲過程中,挑出質(zhì)地偏硬、無法搓開的燕條、小燕塊,判斷其為硬燕條,稱重記錄總質(zhì)量為W2。燕窩硬條占比的計算公式如式(2)所示:

(2)

式中:B,燕窩硬條占比,%;W2,挑揀出的硬燕條質(zhì)量,g;W1,泡發(fā)后燕窩質(zhì)量,g。

1.3.5 固形物含量測定

參考GB/T 10786—2022 罐頭食品的檢驗方法,將潔凈的不銹鋼20目圓篩稱重,記錄質(zhì)量為W3。將燉煮后燕窩玻璃罐中全部內(nèi)容物倒在圓篩上,圓篩保持一定角度的傾斜,不攪動物料。瀝干10 min后,將圓篩和瀝干物一并稱重,記錄質(zhì)量為W4。固形物含量的計算如式(3)所示:

(3)

式中:C,固形物含量,%;W3,篩子質(zhì)量,g;W4,篩子和內(nèi)容物瀝干后總質(zhì)量,g;W5,單瓶中加入的燕窩干料質(zhì)量,g。

1.3.6 全質(zhì)構(gòu)分析

稱取3.5 g燉煮后的燕窩于直徑為3 cm的圓形塑料平皿中,保持燕窩堆疊高度一致。物性分析儀設(shè)定為TPA模式,選取P/25探頭,設(shè)定探頭測試前、測試中和測試后的速度分別為2.00、2.00和3.00 mm/s;壓縮比為50%;2次壓縮間隔時間為5.0 s;負(fù)載類型為Auto-5.0 g;采樣率為200 pps。每組樣品平行測定6次,得到硬度、黏性、彈性、內(nèi)聚性、膠黏性、回復(fù)性數(shù)據(jù)。

1.3.7 低場核磁測定水分存在形式

參考李燦等[12]的方法,稱取5.0 g燉煮后燕窩,用保鮮膜包封避免物料漏出。選用CPMG脈沖序列對樣品進(jìn)行測量。SF為21 MHz,SW為100 kHz,PRG為2,TW為2 500.000 ms,NS為2,TE為0.250 ms,NECH為12 000。每組樣品平行測定4～5次。掃描結(jié)束后,對弛豫衰減曲線進(jìn)行100萬次擬合反演T值,并計算各狀態(tài)下結(jié)合水、半結(jié)合水、自由水的比例。

1.3.8 正常燕條和硬燕條微觀結(jié)構(gòu)

使用掃描電子顯微鏡記錄燕條表面和內(nèi)部的形態(tài)特征。在泡發(fā)和分絲階段獲取正常燕條和硬燕條。待測樣品冷凍干燥,固定于導(dǎo)電膠帶,在真空蒸發(fā)器中涂金。上機(jī)測試時,在3 kV的加速電壓,200×和1 000×的放大倍數(shù)下觀測燕窩的微觀結(jié)構(gòu)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有測試和分析均重復(fù)3次進(jìn)行 (n=3),結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。使用SPSS 28.0.0的獨立樣本T檢驗比較純凈燕和燕盞組之間是否具有顯著差異,采用單因素方差分析(ANOVA)判定不同蒸制處理組別的差異,滿足方差齊性時用邦弗倫尼檢驗,方差不齊則采用塔姆尼黑T2檢驗。當(dāng)P<0.05 時,認(rèn)為具有顯著差異。采用Excel和Origin 2022整理并繪制圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 菌落總數(shù)

燕盞和純凈燕均為即食燕窩企業(yè)常用的燕窩原料,其外觀形態(tài)見圖1。運用蒸制作為原料的預(yù)處理技術(shù),可以在即食燕窩工序前端控制微生物的風(fēng)險,有利于抑制加工過程中微生物的滋生從而提高成品的安全性。燕窩原料和蒸制后菌落總數(shù)如表1所示。燕盞和純凈燕2種原料的初始帶菌數(shù)量不同,實驗室對干料中的微生物監(jiān)測后,發(fā)現(xiàn)燕盞的初始帶菌數(shù)量在102～104CFU/g,純凈燕為104～105CFU/g。純凈燕攜帶的微生物數(shù)量更多,因此在使用純凈燕時,更需要關(guān)注原料本身的帶菌數(shù)目及生產(chǎn)加工中生物安全的控制?，F(xiàn)階段,進(jìn)口燕窩產(chǎn)品主要依據(jù)衛(wèi)生部《關(guān)于通報食用燕窩亞硝酸鹽臨時管理限量值的函》進(jìn)行抽檢,而對燕窩原料中微生物尚無相關(guān)限量要求。這是因為非即食燕窩并不可以直接食用, 一般作為農(nóng)產(chǎn)品或者食品原料管理[13]。以燕窩原產(chǎn)地馬拉西亞、泰國、印度尼西亞對出口燕窩的檢驗項目及限值要求作為參考標(biāo)準(zhǔn),認(rèn)為安全的燕窩原料的菌落總數(shù)應(yīng)控制在106CFU/g以下[14]。結(jié)果顯示2種燕窩干料的初始菌落數(shù)均低于106CFU/g,符合微生物限定要求。

表1 不同蒸制時間下純凈燕和燕盞干料的菌落總數(shù)Table 1 Total number of colonies of processed clean edible bird′s nest and edible bird′s nest cup under different steaming time

表2 不同蒸制時間下純凈燕燉煮后弛豫峰時間、面積和比例Table 2 Relaxation time, peak area and percentage in stewed processed clean edible bird′s nest under different steaming time

a-純凈燕;b-燕盞圖1 純凈燕和燕盞外觀形態(tài)Fig.1 Appearance of processed clean edible bird′s nest and edible bird′s nest cup

經(jīng)過相同蒸制時間后,純凈燕中活菌數(shù)的下降幅度大于燕盞。如蒸制30 s后,純凈燕中菌落總數(shù)下降40倍,燕盞下降1.7倍。欲達(dá)到未檢出的程度,燕盞需要7 min,而純凈燕僅需1 min。推測在相同強(qiáng)度的蒸汽加熱條件下,純凈燕松散的結(jié)構(gòu)有利于傳質(zhì)和導(dǎo)熱,而燕盞內(nèi)部絲條平鋪、結(jié)合緊密,熱導(dǎo)效率降低,殺菌效果次于純凈燕。因此認(rèn)為,蒸制對純凈燕和燕盞微生物的控制均有積極作用,對純凈燕的殺菌效果更明顯。

2.2 泡發(fā)品質(zhì)

在燕窩制品的生產(chǎn)加工中,燕窩的泡發(fā)和燉煮均屬于關(guān)鍵控制步驟[15]。泡發(fā)環(huán)節(jié)中燕窩的漲發(fā)倍數(shù),也即發(fā)頭,常限定在一定范圍內(nèi)(4～6倍),以避免燕窩未充分吸水或泡發(fā)過度影響產(chǎn)品口感品質(zhì)。不同時間的蒸制處理后2種燕窩原料的泡發(fā)倍數(shù)如圖2所示,蒸制時間控制在1 min以內(nèi),燕窩的發(fā)頭平穩(wěn),純凈燕維持在5.0～5.2,燕盞保持在5.9～6.0,和未經(jīng)過蒸制的原料沒有顯著差異(P>0.05)。當(dāng)純凈燕的蒸制時間達(dá)到4 min以上,燕盞超過7 min后,燕窩的發(fā)頭均顯著降低(P<0.05),純凈燕降低至4.4以下,燕盞降低至4.1以下。延長蒸制時間使熱加工的強(qiáng)度增大,燕窩蛋白受熱變性,蛋白間疏水相互作用增強(qiáng)而親水鍵被隱藏在內(nèi)部,導(dǎo)致在泡發(fā)階段的親水作用下降,吸水能力降低[16]。

a-純凈燕;b-燕盞圖2 不同蒸制時間下純凈燕和燕盞的漲發(fā)倍數(shù)Fig.2 Water-holding weighing multiple of processed clean edible bird′s nest and edible bird′s nest cup under different steaming time注:圖中數(shù)據(jù)點上不同小寫字母表示同種燕窩不同蒸制時間之間有顯著性差異(P<0.05)(下同)。

未蒸制和相同蒸制條件處理后燕盞的發(fā)頭均高于純凈燕(P<0.05)。燕盞干料的在泡發(fā)時的吸水能力更強(qiáng),推測這是由于純凈燕經(jīng)過一定的加工工序,導(dǎo)致物理組織結(jié)構(gòu)、蛋白化學(xué)組成的改變。然而從標(biāo)準(zhǔn)偏差值可以看出,燕盞組內(nèi)的差異較大,而純凈燕組內(nèi)差異小。推測和燕盞相比,純凈燕均一化的加工處理,降低了原料自身的差異,有利于工序的穩(wěn)定和控制。

在燕窩泡發(fā)后的沖洗、捏料和挑毛環(huán)節(jié),工人需辨別并挑出質(zhì)地偏硬、粘連結(jié)塊的異常燕絲(硬燕絲)。過高的硬條占比會增加人工勞動量和原料的損耗率,因此硬條占比可作為泡發(fā)品質(zhì)的另一個監(jiān)測指標(biāo)。純凈燕和燕盞經(jīng)蒸制后,泡發(fā)過程中的硬條占比如圖3所示。蒸制時間超過4 min后,純凈燕中的硬條比例顯著提高(P<0.05),從不到2.6%升至6.3%以上。對燕盞而言,蒸制7 min和10 min之后,硬條占比同樣升高至6.7%以上。這與泡發(fā)倍數(shù)的變化呈相反的趨勢,一般而言水分含量越高燕絲質(zhì)地更軟,延長蒸制時間導(dǎo)致燕窩蛋白分子間作用增強(qiáng),與水結(jié)合的作用位點減少親水作用降低,吸水量減少導(dǎo)致硬條增多[16]。推測由蒸制時間過長而增多的硬燕條是部分燕窩蛋白熱變性過度的表現(xiàn),其結(jié)構(gòu)可能和細(xì)軟的正常燕條有顯著不同。另外,從標(biāo)準(zhǔn)偏差值可以看出燕盞的組內(nèi)差異較大,推測這是由于不同燕盞本身材質(zhì)的差異引起,部分燕盞質(zhì)地偏硬且含有白條、黃絲。燕盞原料品質(zhì)還受到產(chǎn)地、采摘季節(jié)、品種等因素的影響[17],因此為保證硬條比例較低,需控制蒸制時間同時把關(guān)燕盞原料自身的品質(zhì)。

a-純凈燕;b-燕盞圖3 不同蒸制時間下純凈燕和燕盞的硬條占比Fig.3 Stiff strips percentage of processed clean edible bird′s nest and edible bird′s nest cup under different steaming time

2.3 固形物含量

燕窩泡發(fā)后加入水、糖及其他配料混合,經(jīng)燉煮、蒸煮等熟化處理后,得到透明、黏稠的凝膠態(tài)燕窩。和泡發(fā)階段相比,燉煮后燕窩的吸水能力進(jìn)一步提高,吸附的水量可達(dá)自身重量的13～20倍[18]。固形物含量是燕窩制品常用的品質(zhì)指標(biāo),可以間接反映出燕窩燉煮后的持水能力,在干料與水添加量固定的情況下,固形物含量越高表明燕窩凝膠的持水性更好。未蒸制和蒸制不同時間的純凈燕和燕盞原料燉煮后的固形物含量如圖4所示。

a-純凈燕;b-燕盞圖4 不同蒸制時間下純凈燕和燕盞的固形物含量Fig.4 Solids content of processed clean edible bird′s nest and edible bird′s nest cup under different steaming time

對純凈燕而言,蒸制時間的延長使固形物含量呈現(xiàn)明顯下降的趨勢,未蒸制時固形物含量為93.67%,蒸制15～60 s固形物含量穩(wěn)定在88%～89%,而蒸制4 min及以上則降低至82%以下(P<0.05)。值得關(guān)注的是,延長蒸制時間燕盞固形物含量仍保持在90.67%以上。另外,在相同時間的蒸制下,燕盞的固形物含量均高于純凈燕(P<0.05)。

LYU等[19]提出燕窩蛋白可分為非晶區(qū)和主要由氫鍵穩(wěn)定的結(jié)晶區(qū),結(jié)晶區(qū)具有更緊密的結(jié)構(gòu)?；谏鲜隼碚?推測相較于燕盞,純凈燕的蛋白結(jié)構(gòu)受到一定程度破壞,因此非晶區(qū)和結(jié)晶區(qū)中能夠與水發(fā)生相互作用的部位受損,從而導(dǎo)致燉煮過程中的吸水和持水能力減弱,且受蒸制熱處理的影響更大。蒸制處理使燕盞中的糖蛋白發(fā)生輕微變性,但無定形區(qū)、結(jié)晶區(qū)仍然保持一定的有序結(jié)構(gòu),燉煮過程中水分子進(jìn)入上述區(qū)域并以氫鍵相互結(jié)合,因此持水能力沒有受到顯著影響。而蒸制后的純凈燕變性程度進(jìn)一步提高,蛋白分子內(nèi)無法保持原有的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),更傾向形成蛋白聚集體或受熱裂解形成中低分子質(zhì)量的糖肽[20-21],與水的作用位點減少或結(jié)合強(qiáng)度降低,因此吸水和持水能力顯著降低。

2.4 質(zhì)構(gòu)特性

在食品物性學(xué)研究中,質(zhì)構(gòu)被描述成消費者對食品的入口、接觸、咀嚼、吞咽產(chǎn)生的一系列綜合感受,在消費者用語中普遍稱之為口感。全質(zhì)構(gòu)分析可得到一系列即食燕窩的質(zhì)構(gòu)特性參數(shù),包括硬度、黏性、彈性、內(nèi)聚性、膠黏性和回復(fù)性。2種燕窩原料未蒸制和蒸制后,燉煮樣品較典型的形態(tài)特征如圖5所示。

a-純凈燕未蒸制;b-純凈燕蒸制1 min;c-純凈燕蒸制10 min;d-燕盞未蒸制;e-燕盞蒸制1 min;f-燕盞蒸制10 min圖5 不同蒸制時間下純凈燕和燕盞燉煮后外觀形態(tài)Fig.5 Appearance of stewed processed clean edible bird′s nest and edible bird′s nest cup under different steaming time

由圖6可知,未經(jīng)過預(yù)處理直接燉煮后,純凈燕的硬度顯著高于燕盞(P<0.05)。這與外觀形態(tài)的差異一致,未蒸制和蒸制后的純凈燕樣品絲條分明,略發(fā)白,手指按壓感受偏硬,而未蒸制、蒸制15 s、30 s和1 min后燉煮的燕盞樣品形態(tài)趨近,顏色透明,幾乎沒有成條的燕絲,質(zhì)地近似糊狀,稀疏綿軟。一定時間的蒸制處理能顯著提高2種燕窩燉煮后的硬度,蒸制時間在4 min以內(nèi)純凈燕硬度和未蒸制比沒有顯著差異(P>0.05),而超過7 min后硬度顯著升高(P<0.05)。燕盞的蒸制時間在1 min以內(nèi)的硬度和未蒸制相比,沒有顯著差異(P>0.05),當(dāng)超過4 min后硬度顯著提升(P<0.05),且硬度值接近純凈燕樣品。由于純凈燕是由燕盞進(jìn)一步加工制得,分絲、挑揀和干燥等工序引起蛋白結(jié)構(gòu)受損和局部變性,硬度更高可能和燕窩蛋白變性形成更多的聚集體,吸水量減少有關(guān)。但是燕盞不同組別間燉煮后的吸水量不存在差異(圖4-b),硬度上的不同可能和水分存在形式有關(guān)。

a-純凈燕硬度;b-純凈燕黏性;c-純凈燕膠黏性;d-燕盞硬度;e-燕盞黏性;f-燕盞膠黏性圖6 不同蒸制時間下純凈燕和燕盞燉煮后硬度、黏性和膠黏性Fig.6 Hardness, adhesiveness and gumminess of stewed processed clean edible bird′s nest and bird′s nest cup under different steaming time

a-內(nèi)聚性;b-彈性;c-回復(fù)性圖7 不同蒸制時間下純凈燕和燕盞燉煮后內(nèi)聚性、彈性和回復(fù)性Fig.7 Cohesiveness, springiness and resilience of stewed processed clean edible bird′s nest and edible bird′s nest cup under different steaming time

未經(jīng)預(yù)處理的純凈燕燉煮后黏性大于燕盞(P<0.05),這與取燕窩時燕絲牽連、伸展的表現(xiàn)一致(也稱“拉絲”)。使用叉子將樣品舀起,發(fā)現(xiàn)純凈燕中的燕絲彼此粘連,偏干。而蒸制1 min以內(nèi)燕盞樣品為流動性較強(qiáng)的糊狀,取樣時呈水滴狀墜下,較順滑,而蒸制超過4 min后燕盞樣品的外觀與純凈燕類似。與硬度的突變點一致,純凈燕在蒸制7 min以上后黏度顯著下降。延長燕盞的蒸制時間,其黏度有先增加(4、7 min)后降低(10 min)的趨勢。

LYU等[19]探究了40～100 ℃加熱下燕窩中可溶性蛋白的變化,SDS-PAGE顯示隨著溫度升高大分子質(zhì)量(108 和128 kDa)蛋白條帶的強(qiáng)度增加,說明燕窩在較高強(qiáng)度的熱處理后,易形成更高分子質(zhì)量的可溶蛋白聚合物。因此推測,相較于燕盞,純凈燕的變性蛋白含量更高,存在一定高分子質(zhì)量的糖蛋白聚集體[22]。這些大分子物質(zhì)在燉煮過程中易于溶出,在外力的作用下相互勾連纏繞,因此純凈燕表現(xiàn)出更強(qiáng)的黏性[23]。而進(jìn)一步的蒸制熱處理可能引起純凈燕變性蛋白的降解,分子質(zhì)量降低,因此黏度降低。而隨蒸制時間的延長,燕盞適當(dāng)變性,形成高分子聚集體,后由于熱加工強(qiáng)度提升高分子裂解,導(dǎo)致黏度先上升后下降。

膠黏性是用于衡量半固體食品咀嚼口感的綜合指標(biāo),由內(nèi)聚性和硬度的乘積組成。從膠黏性的變化來看,2種燕窩膠黏性的蒸制時間突躍點和硬度、黏性一致。純凈燕蒸制7 min以上膠黏性顯著升高(P<0.05),燕盞蒸制4 min以上膠黏性顯著提升(P<0.05)。因此可以采用一定時間的蒸制來提高燉煮后燕窩的嚼勁和口感。

另外,2種燕窩不同蒸制時間組別的內(nèi)聚性、彈性差異不顯著(P>0.05)。燕盞在回復(fù)性的差異不顯著(P>0.05),純凈燕僅在蒸制10 min后回復(fù)性有所提高(P<0.05),這可能與燕窩凝膠的強(qiáng)度增大有關(guān)[24]。蒸制工藝主要影響燉煮燕窩的硬度、黏性和膠黏性?？偟膩碚f,蒸制預(yù)處理工藝對燕窩燉煮后的口感控制有積極作用,可以提高硬度、膠黏性,獲得適中的黏性。

2.5 水分存在形式

為進(jìn)一步明確燕窩呈現(xiàn)不同性質(zhì)的機(jī)理,采用快速、無損的低場核磁共振技術(shù),通過測定氫原子核在磁場中的弛豫特性來確定燕窩中水分的不同狀態(tài)[25]?；跓踔笱喔C的感官和質(zhì)構(gòu)特性的差異,選擇未蒸制、蒸制1 min、4 min和10 min后燉煮的樣品進(jìn)行水分形式測定和分析。

如圖8所示,燉煮后燕窩中主要存在2種相態(tài)的水,其橫向弛豫時間分別在100～1 000 ms和1 000 ms以上,分別為T21峰和T22峰并對應(yīng)半結(jié)合水(不易流動水)和非結(jié)合水(自由水)。T21峰的占比最高,表明半結(jié)合水是燕窩中水與蛋白、糖等組分的主要作用形式,這與李燦等[12]的結(jié)果一致。

a-純凈燕;b-燕盞圖8 不同蒸制時間下純凈燕和燕盞燉煮后弛豫時間分布Fig.8 Relaxation time distribution of stewed processed clean edible bird′s nest and edible bird′s nest cup under different steaming time

對燕盞而言,未蒸制、蒸制1 min和4 min樣品中僅存在半結(jié)合水。但蒸制時間達(dá)到4 min時,T21峰的頂點時間左移(P<0.05),這表示該相態(tài)水和燕窩組分束縛程度增加,并可能是燕窩硬度、耐咀嚼性提高的內(nèi)在原因。繼續(xù)延長蒸制至10 min后,半結(jié)合水弛豫時間繼續(xù)縮短,結(jié)合程度進(jìn)一步增加的同時,在1 000 ms以上出現(xiàn)第2種相態(tài)游離程度很高的水分子。由于不同蒸制時間處理組燕盞燉煮后的吸水量以及T21和T22峰面積總和(表3)相近,推測這部分游離水是由半結(jié)合水轉(zhuǎn)化而來。在蒸制引起的熱處理下,燕窩蛋白中的無定形區(qū)和結(jié)晶區(qū)間結(jié)構(gòu)趨于展開,暴露出與水結(jié)合的位點[19]。一定程度延長蒸制時間利于水分子進(jìn)入燕窩蛋白內(nèi)部區(qū)域后與蛋白結(jié)合程度的上升[26]。然而蒸制時間過長,導(dǎo)致蛋白分子原本的有序結(jié)構(gòu)擾亂,更傾向于內(nèi)部自身結(jié)合,水分子結(jié)合程度降低并轉(zhuǎn)移[27],部分轉(zhuǎn)化成游離水。

表3 不同蒸制時間下燕盞燉煮后弛豫峰時間、面積和比例Table 3 Relaxation time, peak area and percentage in stewed edible bird′s nest cup under different steaming time

純凈燕燉煮后的樣品內(nèi)部一直存在2種形態(tài)的水分,隨著蒸制時間的延長,T21和T22同時左移,表明純凈燕內(nèi)部水分與燕窩組分的束縛程度不斷提高。進(jìn)一步說明燕窩燉煮樣品硬度、膠黏性的升高可能是由于水與燕窩物料組分結(jié)合更緊密。結(jié)合前文的分析,認(rèn)為純凈燕是比燕盞變性程度更高的燕窩蛋白,因此存在一定程度的蛋白聚集體,導(dǎo)致與水分子相互作用的位點被掩蔽或占用,因此和天然或蒸制時間較短的燕盞相比,未蒸制和短時蒸制后就存在一部分自由水。蒸制時間的延長促進(jìn)純凈燕蛋白分子內(nèi)部進(jìn)一步結(jié)合,半結(jié)合水轉(zhuǎn)化成自由水,導(dǎo)致持水能力下降,這也與固形物含量的結(jié)果一致。然而T21和T22峰左移表明一部分水與燕窩組分保持吸附的程度卻得到了強(qiáng)化,這很可能是純凈燕干、硬的原因[28]。

2.6 燕條形態(tài)和微觀結(jié)構(gòu)

前文發(fā)現(xiàn)過長時間的蒸制導(dǎo)致燕窩中的硬條含量上升,并可能和蛋白的變性有關(guān),為進(jìn)一步探究燕窩變性蛋白的內(nèi)部結(jié)構(gòu),從蒸制10 min的純凈燕組別中挑選出硬燕條,并與正常燕條進(jìn)行對比。泡發(fā)后的正常燕條顏色為半透明,細(xì)長,且具備一定的韌性。而硬燕條顏色略白,由于難以分絲而略粗,易斷易碎。采用掃描電鏡進(jìn)一步觀察正常燕條和硬燕條微觀結(jié)構(gòu),獲取表面以及內(nèi)部片層之間的結(jié)構(gòu)信息。圖9-e、圖9-f中正常燕條的表面較平整,分布著細(xì)小的孔洞,內(nèi)部含有層疊的多孔結(jié)構(gòu)且孔洞邊緣干凈完整,正常燕條內(nèi)部疏松多孔的結(jié)構(gòu)和CHANTAKUN等[5]的結(jié)果一致。圖9-b、圖9-c中硬燕條的表面致密光滑,含有不規(guī)則的雜質(zhì),推測過長時間的熱處理導(dǎo)致其表面收縮,結(jié)構(gòu)崩塌,孔洞減少。另外,其內(nèi)部多孔結(jié)構(gòu)破裂,邊緣粗糙且嵌入大量雜質(zhì)[29]。推測過長時間的蒸制預(yù)處理會影響燕窩內(nèi)部多孔結(jié)構(gòu)的數(shù)量以及完整度,從而損害其吸水性以及持水性,并導(dǎo)致感官性狀的劣變。

a-硬燕條泡發(fā)后樣品外觀;b-硬燕條表面微觀結(jié)構(gòu);c-硬燕條內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu);d-正常燕條泡發(fā)后樣品外觀;e-正常燕條表面微觀結(jié)構(gòu);f-正常燕條內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)圖9 硬燕條和正常燕條外觀形態(tài)和微觀結(jié)構(gòu)Fig.9 Appearance and microstructure of edible bird′s nest stiff strips and normal strips

3 結(jié)論

蒸制預(yù)處理能降低燕窩干料中的微生物數(shù)量,相同時間的蒸制處理下純凈燕的滅菌效果更強(qiáng)。蒸制時間超過4 min燕窩的漲發(fā)倍數(shù)顯著降低(P<0.05),且硬條占比提高。10 min以內(nèi)的蒸制不會影響燕盞燉煮后的固形物含量,而蒸制達(dá)到4 min后引起純凈燕固形物含量顯著降低(P<0.05)。另外,蒸制可以提高燕窩燉煮后的硬度、膠黏性,獲得適中的黏性。而燕窩中水分子與蛋白、糖組分結(jié)合程度的增加可能是燕窩硬度提高的內(nèi)在原因。掃描電鏡下,熱變性過度的硬燕條內(nèi)部多孔結(jié)構(gòu)破損且含大量雜質(zhì),而正常燕條內(nèi)部孔洞完整干凈。因此,在運用蒸制工藝時,需要針對不同的燕窩原料采用不同的蒸制時長,以兼顧控制微生物數(shù)量和獲得良好口感的雙重目的。通過探究蒸制預(yù)處理對2種常見燕窩原料加工特性的影響,為燕窩蒸制工藝條件參數(shù)的確定,以及其他熱加工技術(shù)的應(yīng)用提供參考,同時也指向?qū)ふ覐?qiáng)度適宜、成本合適的物理場、深加工等技術(shù)助力燕窩產(chǎn)品的開發(fā)與升級。