中华管鞭虾（Solenocera crassicornis）又称红虾，是我国四大海捕虾类之一，具有高蛋白、低脂肪的特点，是人体较为优质的蛋白质摄取源[1]。研究发现，中华管鞭虾不饱和脂肪酸占脂肪酸含量的58.07%，其含量相对较高，可在预防心血管疾病、降低血脂血压、调节人体免疫和促进人体发育等方面发挥良好功效[2]。除此之外，中华管鞭虾含有的铁、钙、磷、镁等微量元素对于幼儿、孕妇及老人身体具有较好的滋补作用[3]。中华管鞭虾不但营养价值高，而且具有良好的风味和独特的口感，深受消费者的喜爱。但我国虾类产品加工产业起步较晚，虾类制品多数是以鲜活或者冷冻形式进入市场，精深加工水平及程度均不高。目前，市面常见的即食中华管鞭虾产品多数为烤虾或者风干虾制品，高水分的即食中华管鞭虾产品较少。因此，探究优化即食中华管鞭虾加工工艺对于高水分即食中华管鞭虾产品的开发具有重要实践价值。
柠檬酸作为食品添加剂可以通过调节肌肉制品pH 值、抑制微生物生长，从而延长食品的保质期[4]。此外，柠檬酸对于改善食品风味同样具有一定的积极作用。丛艳君等[5]在研究中发现，添加一定量的柠檬酸可降低草鱼内脏蛋白质调味基料中的鱼腥味，同时增强产品鱼香味。海藻糖是一种安全、稳定的天然二糖。相较于食品加工中经常使用的蔗糖，海藻糖的甜度、热量均低于蔗糖，更加符合目前消费者对于低热量高蛋白类食品的追求[6-7]。此外，在水产制品贮藏过程中，海藻糖通过维持肌肉蛋白质稳定性，减少组织细胞中水分流失，从而维持水产品的肌肉品质，达到延长贮藏效果的目的[8]；海藻糖还可以通过抑制蛋白质变性，减少水产品苦味肽的形成从而保持水产制品较好的风味[9]。VC 是一种酸味较强的强抗氧化剂，添加到肉制品中可减少肉制品在贮藏过程中的氧化，同样VC 在水产品风味的改善及护色方面也具有较好效果[10-11]。
为进一步优化即食中华管鞭虾虾仁的加工工艺，选择柠檬酸、海藻糖、VC 为添加物，以感官评分和色差值为评价指标进行单因素试验，在单因素试验的基础上以感官评分为指标设计响应面试验，对优化后的配方进行基础理化试验，为即食中华管鞭虾虾仁的加工提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
中华管鞭虾：市售，质量（13±2）g，购买后将其放入带有冰袋的泡沫箱内，30 min 内运送至浙江海洋大学食品与药学学院水产食品安全实验室。
食盐：市售；柠檬酸、海藻糖、VC（均为食品级）：浙江一诺生物科技有限公司；氧化镁、无水乙醇、硼酸、甲基红-溴甲酚绿指示剂（均为分析纯）：国药集团化学试剂有限公司；0.1 mol/L 盐酸标准滴定液：广州和为医药科技有限公司。
1.2 仪器与设备
CR-10 型便携式色差仪：日本柯尼卡美能达公司；K9840 全自动凯氏定氮仪：山东海能仪器科学仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 即食中华管鞭虾虾仁加工流程
样品挑选→清洗→蒸煮→去头去壳制备虾仁→调配调味液→装罐→煮沸灭菌→成品→贮藏。
1.3.2 即食中华管鞭虾虾仁加工操作要点
挑选与清洗：挑选个体大小相同的中华管鞭虾，蒸馏水流水清洗，水质由浑浊变为清澈时确定清洗干净。
蒸煮：蒸馏水煮沸后，锅中放入适量中华管鞭虾，蒸煮3 min 后捞出，放入蒸馏水冷却。
去头去壳：熟制后的中华管鞭虾，虾头统一切除，去壳时注意保持虾仁表皮的完整性，避免虾仁出现损伤。
调配调味液：蒸馏水煮沸后，根据配方要求按比例添加食盐、海藻糖、柠檬酸、VC，煮沸5 min。
装罐和灭菌：将制备好的虾仁装罐，倒入等量调味液，煮沸5 min 灭菌，待罐中空气排出后拧紧瓶盖。
贮藏：冷却后的成品，置于4 ℃环境下贮藏。
1.3.3 单因素试验
在前期研究基础上，确定即食中华管鞭虾虾仁浸泡液中食盐添加量为4%。选取中华管鞭虾虾仁100 g，以感官评分和色差值为评价指标，选取柠檬酸添加量（0.20%、0.25%、0.30%、0.35%、0.40%和0.45%）、海藻糖添加量（1%、2%、3%、4%、5%和6%）和VC 添加量（0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%和0.06%），进行单因素试验。
1.3.3.1 感官评分标准
选择10 名食品专业人员，经培训后对产品的色泽、形态、质地、滋味风味进行打分，满分为10 分，最终评分以评价人员的平均分为准。表1 为感官评价标准。
表1 即食中华管鞭虾虾仁感官评价标准
Table 1 Sensory score of ready-to-eat Solenocera crassicornis
项目 分值 权重/%1～4 5～7 8～10色泽 虾仁颜色黯淡无光泽，体表出现黄色 体表略带黄色，肌肉光泽有些消失 体表有光泽，体色正常 20形态 虾体表面破损，虾仁肉质残缺数量较多 部分虾表面有损伤，虾仁肉质残缺 虾完整，体表光滑，透明 20质地 肉质过硬，或肉质太软，无嚼劲 肉质稍硬，或肉质稍软，稍有嚼劲 软硬适中，有嚼劲 30滋味风味咸味、甜味重或过淡；酸味过重；无鲜香味，有明显腥味咸味、甜味稍重或稍淡；鲜香味淡，略有腥味鲜香可口，咸甜适中，无腥味，有产品特有香味30
1.3.3.2 色差的测定
采用便携式色差仪进行测定，测试点为中华管鞭虾第二节肌肉，记录虾仁L*值。
1.3.4 响应面试验设计
根据单因素试验结果，设计三因素三水平的响应面优化试验，以柠檬酸添加量A、海藻糖添加量B、VC添加量C 为自变量，以感官评分为响应值，采用Box-Behnken 设计，对即食中华管鞭虾虾仁添加量进行优化试验，表2 为响应面优化试验因素与水平。
表2 响应面优化试验因素与水平
Table 2 The independent variables and levels of the response surface optimization experiment
?
1.3.5 贮藏稳定性试验
贮藏稳定性试验主要探究配方优化后的即食中华管鞭虾挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量及菌落总数变化情况。以响应面试验获得最优配方处理即食中华管鞭虾虾仁为试验组，4%NaCl 浸泡的即食中华管鞭虾为对照组，蒸馏水浸泡的即食中华管鞭虾为空白组，在4 ℃条件下，每10 d 测定指标变化。
1.3.5.1 TVB-N 含量测定
TVB-N 含量参考GB 5009.228—2016《食品安全国家标准食品中挥发性盐基氮的测定》[12]测定。
1.3.5.2 菌落总数测定
菌落总数参考GB 4789.2—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数的测定》[13]测定。
1.4 数据处理
使用Excel 进行数据统计，采用Origin 2019 和IMP SPASS 软件，进行图形的绘制和显著性分析（Duncan 法，P＜0.05）。
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果
2.1.1 柠檬酸添加量对即食中华管鞭虾虾仁品质的影响
不同柠檬酸添加量对即食中华管鞭虾虾仁L*值及感官评分影响见图1。
图1 不同柠檬酸添加量对即食中华管鞭虾虾仁L*值及感官评分的影响
Fig.1 Effects of different addition of citric acid on the L* value and sensory scores of ready-to-eat Solenocera crassicornis
柠檬酸是一种天然有机酸，广泛运用于食品加工行业中。研究表明，使用柠檬酸浸泡海鲜产品，既可以延长贮藏时间，也可以降低水产品贮藏过程中的美拉德反应速率，延缓脂质的氧化[14]。此外，柠檬酸对于肉制品色泽的改善也具有一定作用。添加柠檬酸会使即食中华管鞭虾虾仁的pH 值降低，肌肉结构发生肿胀，嫩度增加，口感提升[15]。由图1 可知，即食中华管鞭虾虾仁的L*值随柠檬酸添加量的增加逐渐上升，感官评分先升高后降低，柠檬酸添加量为0.35%时，即食中华管鞭虾虾仁的感官评分达到最高，为9.1。综上，选取0.30%、0.35%和0.40%添加量进行后续的响应面优化试验。
2.1.2 海藻糖添加量对即食中华管鞭虾虾仁品质的影响不同海藻糖添加量对即食中华管鞭虾虾仁L*值及感官评分影响见图2。
图2 不同海藻糖添加量对即食中华管鞭虾虾仁L*值及感官评分的影响
Fig.2 Effects of different addition of trehalose on the L* value and sensory scores of ready-to-eat Solenocera crassicornis
由图2 可知，随着海藻糖添加量的升高，即食中华管鞭虾虾仁L*值无明显变化，而感官评分呈先升高后降低的趋势。不同于蔗糖，海藻糖在食品加工过程中不易发生美拉德反应。因此，添加海藻糖对食品的色泽不会产生明显影响[16]。海藻糖能够较好维持即食中华管鞭虾虾仁的肌肉品质，延长即食中华管鞭虾虾仁的贮藏时间[17]。除此之外，海藻糖作为保水剂，可以防止即食中华管鞭虾虾仁肌肉中水分的流失。在进行感官试验时发现，随着海藻糖添加量的增加，虾仁肌肉硬度随之增加，从而虾仁口感有所提升。此外，添加海藻糖还降低了即食中华管鞭虾虾仁的腥味，鲜味也有所提升，这可能是因为海藻糖可抑制即食中华管鞭虾虾仁加工过程中三甲胺的形成，从而起到改善虾仁风味的作用[18]。海藻糖添加量为4%时，感官评分最高，达到8.9，而添加量继续增加，虾仁感官评分有所降低。综上，选取海藻糖添加量为3%、4%和5%进行后续响应面优化试验。
2.1.3 VC 添加量对即食中华管鞭虾虾仁品质的影响
不同VC 添加量对即食中华管鞭虾虾仁L*值及感官评分影响见图3。
图3 不同VC 添加量对即食中华管鞭虾虾仁L*值及感官评分的影响
Fig.3 Effects of different addition of VC on the L* value and sensory scores of ready-to-eat Solenocera crassicornis
由图3 可以看出，随着VC 添加量的增加，即食中华管鞭虾虾仁的L*值逐渐上升并趋于稳定，感官评分呈先升高后降低的趋势。作为食品改良剂，VC 较强的抗氧化能力可以抑制即食中华管鞭虾虾仁肌肉蛋白质和脂质氧化，从而起到护色作用[19-21]。除此之外，VC在防腐保鲜方面同样具有一定作用，与柠檬酸类似，VC通过改变即食中华管鞭虾虾仁肌肉pH 值，中和其在贮藏过程中产生的碱性物质，抑制微生物的生长，从而延长虾仁产品的货架期[22]。但是因其酸味强烈，添加过多会影响虾仁风味，导致感官评分降低。图3 中，VC添加量在0.03%～0.04%时L*值上升最快，之后趋于平稳；添加VC 添加量为0.04%时感官评分达到最大值8.9，随后感官评分急剧下降，因此选取0.03%、0.04%和0.05%的VC 添加量进行后续响应面优化试验。
2.2 响应面优化试验结果分析
根据三因素三水平的响应面试验设计，共进行17组试验，试验结果及方差分析如表3 和表4 所示。
表3 即食中华管鞭虾虾仁响应面试验设计方案及结果
Table 3 The design scheme and results of the response surface experiment of the ready-to-eat Solenocera crassicornis
?
表4 即食中华管鞭虾虾仁响应面模型方差分析
Table 4 Analysis of variance of response surface model of ready-to-eat Solenocera crassicornis
注：**表示影响极显著（P＜0.01）；*表示影响显著（P＜0.05）。
?
对响应面结果进行回归拟合，得到回归拟合方程为Y=9.04-0.162 5A+0.112 5B-0.025C+0.025AB+0.05AC+BC-0.4325A2-0.2325B2-0.2075C2。
由表4 可知，此模型P＜0.01，表明此模型极显著，失拟项P=0.731 8＞0.05，不显著，表明模型相对稳定[23-26]。相关系数R2=0.959 5＞0.95，说明预测值与实际值之间具有较高相关性，RAdj2=0.907 4，R2-RAdj2＜0.2，说明所选二次回归模型适用。对比各因素的F 值可知，影响即食中华管鞭虾感官评分的顺序为柠檬酸添加量（A）＞海藻糖添加量（B）＞VC 添加量（C）。
图4～图6 为两两因素交互作用的响应面。
图4 海藻糖和柠檬酸添加量对即食中华管鞭虾虾仁感官评分影响
Fig.4 Effects of trehalose and citric acid additions on sensory scores of ready-to-eat Solenocera crassicornis
图5 柠檬酸和VC 添加量对即食中华管鞭虾虾仁感官评分影响
Fig.5 Effects of citric acid and VC addition on sensory scores of ready-to-eat Solenocera crassicornis
图6 海藻糖和VC 添加量对即食中华管鞭虾虾仁感官评分影响
Fig.6 Effects of trehalose and VC addition on sensory scores of ready-to-eat Solenocera crassicornis
通过Design-Expert 软件分析及预测，得到即食盐水中华管鞭虾虾仁最优工艺参数为柠檬酸添加量0.340 688%、海藻糖添加量4.231 18%和VC 添加量0.039 170 9%，此时感官评分为9.069 19。参考最优条件结合实际，确定最终优化方案为柠檬酸添加量0.34%、海藻糖添加量4.23%、VC 添加量0.04%，重复3次试验，此时的感官评分为9.20±0.15，接近于理论值，表明该回归模型对试验结果的分析预测准确。
2.3 贮藏稳定性试验结果
2.3.1 响应面优化配方对即食中华管鞭虾虾仁TVBN 含量变化影响
响应面优化配方对即食中华管鞭虾虾仁TVB-N含量变化影响见图7。
图7 响应面优化配方对即食中华管鞭虾虾仁TVB-N 含量变化影响
Fig.7 The effect of response surface optimization formula on TVB-N content in ready-to-eat Solenocera crassicornis
由图7 可知，贮藏0 d 时，空白组、对照组和试验组即食中华管鞭虾虾仁TVB-N 含量分别为9.8、10.5、9.5 mg/100 g，说明此时各组虾仁鲜度较高，并处于一级鲜度范围内[27]。随着贮藏时间的延长，各组即食中华管鞭虾虾仁的TVB-N 含量逐渐上升，其中空白组TVB-N 含量上升速度最快，试验组TVB-N 含量上升最慢。空白组、对照组和试验组分别在50、60 d 和70 d时TVB-N 含量达到32.62、30.36、31.62 mg/100 g，超出了国家限量标准。试验表明，柠檬酸、海藻糖、VC 添加物，在一定程度上可以抑制TVB-N 含量的生成，延长盐水虾仁产品的贮藏时间。
2.3.2 响应面优化配方对即食中华管鞭虾虾仁菌落总数变化影响
响应面优化配方对即食中华管鞭虾虾仁菌落总数变化影响见图8。
图8 响应面优化配方对即食中华管鞭虾虾仁菌落总数变化影响
Fig.8 The effect of response surface optimization formula on the total number of colonies of ready-to-eat Solenocera crassicornis
在贮藏期间，即食中华管鞭虾虾仁中微生物会随着贮藏时间的延长持续繁殖，最终导致产品劣化[28]。研究表明，添加NaCl 可以抑制微生物的生长[29]。柠檬酸和VC 添加物可以通过调节即食中华管鞭虾的pH值，抑制微生物繁殖。此外，微生物生长繁殖所需要的营养物质来源主要是肌肉中的蛋白质，而海藻糖的添加对即食中华管鞭虾的肌肉组织具有一定的保护作用，可以有效防止水溶性蛋白质的流失[30-31]。如图8 所示，0 d时，空白组、对照组和试验组虾仁中菌落总数分别为4.02、3.95、3.83 lg（CFU/g）。在贮藏时间达到50、60 d 和70 d 时，3 组样品中菌落总数分别为6.19、6.21、6.05 lg（CFU/g），均超出国家限量标准。试验组微生物的增长速度，明显低于对照组和空白组，表明优化后的配方对抑制贮藏期间微生物的生长与繁殖具有一定效果。
3 结论
以中华管鞭虾为原料，在单因素试验基础上，设计以柠檬酸添加量、海藻糖添加量、VC 添加量为自变量，以感官评分为响应值的响应面优化试验。结果表明，即食中华管鞭虾虾仁的最佳配方为NaCl 添加量4%、柠檬酸添加量0.34%、海藻糖添加量4.23%、VC 添加量0.04%。此时感官评分为9.2。对响应面优化试验得出的最佳配方进行虾仁贮藏稳定性验证，结果表明，优化配方处理中华管鞭虾虾仁贮藏期间TVB-N含量和菌落总数的增长速度明显低于对照组和空白组，且贮藏时间相较于对照组和空白组均有所延长。本研究为研发即食盐水中华管鞭虾虾仁提供了参考。
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