于文淼，刘凤叶，王乐栋，朱东国，贡汉生

（鲁东大学食品工程学院，山东烟台 264025）

冷冻干燥和热风干燥单环刺螠产品品质分析

于文淼，刘凤叶，王乐栋，朱东国，贡汉生*

（鲁东大学食品工程学院，山东烟台 264025）

比较冷冻干燥法和热风干燥法制备的单环刺螠干制品的感官品质、氨基酸组成及一些无机元素含量。两种方法制得的干制品中氨基酸含量分别达到57.83%和55.28%，其中呈味氨基酸含量分别达到32.44%和30.81%，必需氨基酸含量和比值与人体模式接近；干制品中钙和锌含量较高，且都含有铁和硒，冷冻干燥制品中铁含量明显高于热风干燥制品。结果表明，冷冻干燥法制得的干制品的感官品质、氨基酸组成及无机元素含量均优于热风干燥制品。

单环刺螠，冷冻干燥，热风干燥，风味氨基酸，无机元素

单环刺螠（Urechis unicinctus Von Drasche）俗名海肠，分类学上隶属螠虫动物门Echiurioidea、螠纲Echiurida、无管螠目Xenopneusta、刺螠科Urchidae，是无管螠目在我国沿海分布的唯一种类[1]。单环刺螠生活在海边带泥性底质或珊瑚礁区中，主要分布在黄海、渤海沿岸的烟台、青岛等地，山东胶东地区是我国单环刺螠的最大产地。单环刺螠个体肥大，肉味鲜美，富含蛋白质和多种人体必需氨基酸。自古以来，单环刺螠在我国、日本和朝鲜沿海均作为名贵的海鲜食品。单环刺螠中除富含常规营养成分外，体内还含有多种生理活性物质，如螠速激肽[2-5]、血凝集素[6]、抗凝肽[7]和纤溶酶[8-9]等。

单环刺螠体内含有大量的呈味氨基酸，除做成韭菜炒海肠等胶东名菜外，也可制成鲜味调味品为其他菜肴增香添味。人们的传统做法只食用其体壁，而废弃内脏。单环刺螠废弃内脏中蛋白质含量也非常丰富，氨基酸含量虽比体壁氨基酸含量低，但其必需氨基酸在总氨基酸中的含量很高，其营养组成更合理，营养价值更高[10]，而且内脏中同样含有大量呈味氨基酸。另外，单环刺螠内脏中还含有较多的Ca、Mg、Fe、Zn等 元 素 和 丰 富 的 EPA、DHA 和DPA[11]。 因此，可应用单环刺螠废弃体壁和内脏共同生产鲜味调味品。

本工作以单环刺螠的体壁和内脏为原料，分别采用冷冻干燥和热风干燥两种方法制得单环刺螠的干制品，应用氨基酸分析仪、原子吸收仪和荧光分光光度计测定两种干燥方法制得的干制品中氨基酸组成和钙、铁、锌、硒等对人体有益的元素含量。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

单环刺螠 购自山东省烟台市芝罘区文化路市场，为市售鲜活单环刺螠，把单环刺螠从带刺的部位剪开放出体液，体壁和内脏洗净用绞肉机绞碎后备用。

LGJ-18S型冷冻干燥机 北京松源华兴科技发展有限公司；DHG-9076A型电热鼓风干燥箱 上海精宏实验设备有限公司；K9840型凯氏自动定氮仪 济南海能仪器有限公司；835-50型氨基酸自动分析仪 日本日立公司；F-4500型荧光分光光度计 日本日立公司；PE AA800型原子吸收光谱仪 美国Perkin Elmer公司。

1.2 实验方法

1.2.1 干制单环刺螠

1.2.1.1 冷冻干燥单环刺螠 绞碎后的单环刺螠置于冻干盘中，厚度不大于6mm，覆一层保鲜膜置于-60℃冷阱中预冻4h，然后真空冷冻干燥36h，真空度小于15Pa，冻干后用研钵研成粉末。

1.2.1.2 热风干燥单环刺螠 绞碎后的单环刺螠置于底部为筛网的托盘中，放入电热鼓风干燥箱，打开通风孔，60℃干燥4h，然后温度提高到80℃继续干燥4h，干燥后用研钵研成粉末。

1.2.2 单环刺螠样品水分含量测定 单环刺螠干制前样品、冷冻干燥样品和热风干燥样品采用GB5009.3-2010食品中水分的测定中方法一（直接干燥法）测定水分含量[12]。

1.2.3 单环刺螠样品中蛋白质含量测定 单环刺螠干制前样品、冷冻干燥样品和热风干燥样品中的蛋白质含量采用GB5009.5-2010食品中蛋白质的测定中方法一（凯氏定氮法）测定[13]。

1.2.4 氨基酸分析 取相同干物质含量的冷冻干燥和热风干燥单环刺螠产品用盐酸水解，在氨基酸自动分析仪上测定，采用离子交换柱：2.6mm×150mm；紫外光检测器，波长：338nm；流动相为柠檬酸和柠檬酸钠的缓冲液，流速：0.225mL/min。色氨酸分析采用荧光分光光度法[14]，样品用氢氧化钠水解后，在激发波长225nm，发射波长350nm处测定色氨酸的荧光强度，通过标准曲线计算出色氨酸含量。

1.2.5 无机元素分析 单环刺螠冷冻干燥制品和热风干燥制品550℃灰化后，溶于去离子水中配成溶液，钙、铁和锌的含量采用火焰原子吸收法测定，钙、铁和锌检测波长分别为422.7nm、248.3nm和213.8nm；硒的含量采用GB5009.93-2010食品中硒的测定中方法二（荧光法）测定[15]。

1.3 数据处理及统计方法

所有实验数据采用SPSS19.0进行统计分析和误差检验。

2 结果与分析

2.1 单环刺螠干制品的感官品质

冷冻干燥和热风干燥单环刺螠感官品质如表1所示，冷冻干燥产品呈浅粉色，咀嚼时有明显鲜味，结构疏松，易于研磨成粉末；热风干燥产品颜色为紫红色，除鲜味外稍有烘烤味，体积收缩较大，难以研磨成粉末。从感官上比较，冷冻干燥方法制得的单环刺螠制品优于热风干燥制品。这是由于冷冻干燥在低温高真空下进行，水分含量比热风干燥方法所得干制品低，而且可以最大化保留新鲜食品的色香味及营养成分；不损伤产品的骨架结构，保持物料原有的形态；冰晶体消失后形成海绵状多孔性结构，速溶性较好。

表1 冷冻干燥和热风干燥单环刺螠制品的感官品质比较Table 1 Comparison of sensory qualities of freeze-drying and hot-air-drying product of Urechis unicinctus

2.2 冷冻干燥和热风干燥制品中的蛋白质含量

经检测，冷冻干燥制品和热风干燥制品中的蛋白质含量分别为58.11g/100g和57.09g/100g，折合成干制前蛋白质含量分别为8.86g/100g和8.82g/100g，未干制单环刺螠样品中蛋白质含量为8.89g/100g。由此可见采用两种方法干制单环刺螠蛋白质都略有损失，但折算后与未干制单环刺螠样品蛋白质含量比较差异均不显著（p＞0.05）（见图1），其中采用冷冻干燥法蛋白质损失小一些。本研究与热风干燥和冷冻干燥芒果蛋白质保留率有相似的结果，冷冻干燥制品的粗蛋白保留率大于热风干燥芒果[16]。

2.3 冷冻干燥和热风干燥制品的氨基酸分析

检测了冷冻干燥和热风干燥单环刺螠制品的氨基酸含量和组成，从表2可以看出，两种制品均检测到18种常见氨基酸，总含量分别占干物质含量的57.83%和55.28%。其中冷冻干燥制品氨基酸总量较高，除酪氨酸和半胱氨酸外，其余氨基酸含量均高于热风干燥制品。这是由于冷冻干燥在低温和低氧含量下完成，干制过程中氨基酸由美拉德反应损失和氧化反应造成的损失较少[17]。本实验中应用单环刺螠体壁和内脏共同制得的干制品与李诺等[18]测出的单环刺螠体壁中的氨基酸含量和比例差别不大，甚至某些氨基酸含量更高一些。

表2 冷冻干燥和热风干燥单环刺螠制品的氨基酸组成和含量比较Table 2 Comparison of amino acid composition and contents of freeze-dried and hot-air-dried products of Urechis unicinctus

2.3.1 鲜味氨基酸及其含量 氨基酸系列中的鲜味氨基酸主要有天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、精氨酸和丙氨酸。从表2看出，单环刺螠干制品中5种鲜味氨基酸含量都比较高，其中冷冻干燥制品中5种鲜味氨基酸含量达到干物质总量的32.44%，氨基酸总量的55.72%。热风干燥制品中5种鲜味氨基酸含量占干物质总量的30.81%，氨基酸总量的55.37%。单环刺螠中大量的呈味氨基酸使单环刺螠干制品成为良好的鲜味调味品。结果说明单环刺螠采用冷冻干燥比热风干燥可以保留更多的呈味氨基酸。

2.3.2 两种产品中必需氨基酸含量及与人体必需氨基酸模式的比较 冷冻干燥制品和热风干燥单环刺螠制品的必需氨基酸组成模式见表3，由于胱氨酸可由甲硫氨酸转变，酪氨酸可由苯丙氨酸转变，所以考虑食物必需氨基酸组成时，将含硫氨基酸（甲硫氨酸+胱氨酸）和芳香族氨基酸（苯丙氨酸+酪氨酸）分别分析并合并计算。冷冻干燥和热风干燥单环刺螠制品中必需氨基酸分别占干制品重量的19.13%和18.58%，可以看出冷冻干燥制品比热风干燥制品中必需氨基酸含量稍高。在人体必需氨基酸中，赖氨酸含量最高，分别达到3.64%和3.52%（表2），这在日常膳食中可以弥补谷物类食物中赖氨酸含量的不足。其后依次为亮氨酸、缬氨酸、苏氨酸和异亮氨酸，这些氨基酸含量均占到干制品重量的2%以上。其中作为婴儿必需氨基酸的组氨酸，含量也达到干制品的1%以上。由于单环刺螠干制品中呈味氨基酸含量较高，使得必需氨基酸总量略低，但总量仍与人体模式接近，且氨基酸比值也接近人体模式（表3），所以冷冻干燥和热风干燥单环刺螠干制品是营养价值较高的鲜味调味品。

2.4 冷冻干燥和热风干燥产品中一些元素的分析

表4 单环刺螠冷冻干燥和热风干燥制品中一些无机元素含量的比较Table 4 Comparison of inorganic elements content of freeze-dried and hot-air-dried products of Urechis unicinctus

表3 单环刺螠冷冻干燥和热风干燥制品中必需氨基酸模式与人体氨基酸模式比较Table 3 Comparison of amino acid model of freeze-dried and hot-air-dried products of Urechis unicinctus with human body

冷冻干燥和热风干燥产品中一些无机元素的分析见表4。两种方法制得的干制品中均含有钙、铁、锌和硒这几种对人体有益的元素，其中钙元素和锌元素含量较高，可以作为钙和锌的良好食物来源。单环刺螠的冷冻干燥制品与热风干燥制品相比，其中钙、锌和硒含量无明显差异（p＞0.05），铁含量差别较大（p＜0.05），冷冻干燥制品中铁元素的含量明显高于热风干燥产品，说明在热风干燥时，铁元素在较高温度和一定空气流速下有所损失。

3 结论

3.1 分别采用冷冻干燥法和热风干燥法制作单环刺螠干制品，两种干制品比较，冷冻干燥制品鲜味感强，质地疏松，易溶于水。

3.2 单环刺螠冷冻干燥制品和热风干燥制品中均含有丰富的呈味氨基酸，其中冷冻干燥制品中呈味氨基酸含量更高一些；两种干制品中必需氨基酸的含量和比值与人体氨基酸模式接近，说明单环刺螠干制品是营养价值较高的调味品。

3.3 单环刺螠单环刺螠冷冻干燥制品和热风干燥制品中含有较丰富的钙和锌，是钙和锌的良好食物来源，两种产品中铁含量差别较大，说明采用热风干燥干制单环刺螠铁元素有较大损失。

[1] 李诺，宋淑莲，唐永政. 单环 刺 螠[J]. 生物学 通报 ，1998，33（8）：12-14.

[2]Ikeda T，Minakata H，Nomoto K，et al.Two novel tachykininrelated neuropeptides in the echiuroid worm，Urechis unicinctus [J].Biochem Biophys Res Commun，1993，192（1）：1-6.

[3]Kawada T，Furukawa Y，Shimizu Y，et al.A novel tachykininrelated peptide receptor sequence，genomic organization，and functional analysis[J].Eu J Biochem，2002，269：4238-4246.

[4]Kawada T，Masuda K，Satake H，et al.Identification of multiple urechistachykinin peptides， gene expression， pharmacological activity，and detection using mass spectrometric analyses[J]. Peptides，2000，21：1777-1783.

[5]Sung W S，Park S H，Lee D G.Antimicrobial effect and membrane-active mechanism of Urechistachykinins，neuropeptides derived from Urechis unicinctus[J].FEBS Lett，2008，582：2463-2466.

[6]Ozeki Y，Tazawa E，Matsui T.D-Galactoside-Specific Lectins from the Body Wall of an Echiuroid（Urechis unicinctus） and Two Annelids（Neanthes japonica and Marphysa sanguinea）[J]. Comp Biochem Physiol，1997，118B（1）：1-6.

[7]Jo H-Y，Jung W-K，Kim S-K.Purification and characterization of a novel anticoagulant peptide from marine echiuroid worm，Urechis unicinctus[J].Process Biochemistry，2008，43：179-184.

[8]王佃亮，刘万顺，韩宝芹，等.一种新型海洋纤溶酶体外抗凝与溶栓作用研究[J]. 中国海洋药物，2006，25（4）：37-42.

[9]郭金明，韩宝芹，刘万顺，等.单环刺纤溶酶的分离纯化及其性质的初步研究[J].中国海洋大学学报，2008，38（6）：951-954.

[10] 杨桂文，安利国，孙忠军. 单环刺蜕营养成分分析[J]. 海洋科学，1999（6）：13-14.

[11] 孟祥欣，郭承华，董新伟，等. 单环刺螠（Urechis unicinctus）废弃内脏营养成分分析[J]. 烟台大学学报，2008，21（3）：232-234.

[12] 中华人民共和国卫生部.GB5009.3-2010食品中水分的测定[S].北京：中国标准出版社，2010.

[13]中华人民共和国卫生部.GB5009.5-2010食品中蛋白质的测定[S]. 北京：中国标准出版社，2010.

[14]任大喜，提伟钢，李景红，等.荧光法测定婴儿奶粉中色氨酸的含量[J]. 食品工业科技，2007，28（7）：203-204.

[15] 中华人民共和国卫生部.GB5009.93-2010食品中硒的测定[S].北京：中国标准出版社，2010.

[16]黄忠闯，李全阳，姚春杰，等.热风干燥和真空冷冻干燥芒果品质的比较研究[J]. 食品机械，2011（9）：101-105.

[17]张高静.不同干燥技术对南美白对虾干燥特性和产品品质影响的对比研究[D].保定：河北农业大学，2013.

[18]李诺，宋淑莲，唐永政，等.单环刺蜕体壁氨基酸组分与含量的分析[J]. 齐鲁渔业，2000，17（5）：26-27.

Analysis of qualities of Urechis unicinctus by freeze-drying and hot-air-drying

YU Wen-miao，LIU Feng-ye，WANG Le-dong，ZHU Dong-guo，GONG Han-sheng*
（Food Engineering College，Ludong University，Yantai 264025，China）

Two dried products of Urechis unicinctus were produced by freeze-drying and hot-air-drying.The sensory test，amino acid composition and some inorganic elements were analyzed.The total amino acid contents of two products were up to 57.83%and 55.28% ，and the contents of flavor amino acid were up to 32.44%and 30.81% ，respectively.The contents and the ratio of all kinds of human essential amino acids were close to human body model.The dried products of Urechis unicinctus were rich in calcium and zinc.They also contained some iron and selenium.The iron content in freeze-dried product was significantly higher than that in hot-air-dried product.This study showed that the sensory quality，contents of amino acids and the inorganic elements of freeze-dried products were higher than those of hot-air-dried products.

Urechis unicinctus；freeze-drying；hot-air-drying；flavor amino acid；inorganic elements

TS254

A

1002-0306（2014）22-0102-04

10.13386/j.issn1002-0306.2014.22.014

2014－02－24

于文淼（1990-），男，在读大学本科，研究方向：食品营养与检测。

* 通讯作者：贡汉生（1981-），男，博士，副教授，研究方向：食品保鲜。

国家自然科学基金青年基金项目（31301565）；山东省自然科学基金青年基金项目（ZR2012CQ009）；烟台市科技计划项目（2012125）；山东省高等学校科技计划项目（J12LD03）。