鲟鱼片烟熏工艺优化及风味物质分析

林 佳，桂 萌，，*，王 顺，马长伟，李平兰

（1.中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083；2.北京市水产科学研究所，北京 100068）

鲟鱼片烟熏工艺优化及风味物质分析

林 佳1，桂 萌1，2，*，王 顺2，马长伟1，李平兰1

（1.中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083；2.北京市水产科学研究所，北京 100068）

优化烟熏鲟鱼片的生产工艺，并对其微生物、理化及风味物质进行分析。从烟熏温度（70～100 ℃）、烟熏时间（15～60 min）和干燥时间（15～60 min）对烟熏鲟鱼片生产工艺进行优化。结果表明：烟熏温度为85 ℃，烟熏时间为22 min，干燥时间为22 min时，产品感官评分最高。微生物及理化指标（水分、粗蛋白、粗脂肪、盐分、pH值、挥发性盐基氮、苯并芘、挥发性风味物质）研究结果显示：鲟鱼片烟熏后总菌数及大肠菌群显著减少，致病菌未检出；同时水分含量减少而粗蛋白、粗脂肪含量增加；产品苯并芘含量为0.24 μg/kg；鲟鱼片中风味物质由烟熏前39 种增加到烟熏后60 种，酚类物质增加最为明显，由烟熏前1 种（0.89%）增加到烟熏后9 种（12.90%）。

鲟鱼；烟熏；风味物质；加工工艺；苯并芘

林佳， 桂萌， 王顺， 等. 鲟鱼片烟熏工艺优化及风味物质分析［J］. 肉类研究， 2016， 30（10）： 1-6. DOI：10.15922/j.cnki. rlyj.2016.10.001. http：//rlyj.cbpt.cnki.net

LIN Jia， GUI Meng， WANG Shun， et al. Optimization of processing conditions for production of smoked sturgeon fillets and its flavor compounds［J］. Meat Research， 2016， 30（10）： 1-6. （in Chinese with English abstract） DOI：10.15922/j.cnki. rlyj.2016.10.001. http：//rlyj.cbpt.cnki.net

鲟鱼是我国主要的经济淡水鱼类之一，目前我国的鲟鱼养殖产量已占世界总产量的80%［1］。鲟鱼肉厚、骨软、肉味鲜美、营养丰富［2］。《本草纲目 鳇鱼》中记载：“其肉补虑益气，强身健体，煮汁饮，治血淋”。目前我国鲟鱼肉类加工产品仅有冰鲜鲟鱼、速冻鲟鱼片、速冻鲟鱼丸等，鲟鱼加工产品种类较少，市场认知度低。

烟熏技术是肉制品的一种传统保藏方法，烟熏会赋予食品特有的颜色和香味，熏烟中还含有具有抑制微生物生长和抗氧化功能的成分［3-4］。国内烟熏技术的研究主要集中在畜禽产品的工艺优化方面，对水产品研究较少。王锋等［5］对肠类的传统加工工艺与现代设备结合技术进行了研究，结果发现，肉肠在50～80 ℃烟熏10 min后可以生产出品质高、风味好的烟熏风味肠；苏静等［6］应用响应面法优化马肉的烟熏工艺，研究发现，当烟熏时间6 h、烟熏温度60 ℃、烟熏湿度70%时，熏马肉的感官评分最高、色泽最佳、风味最好。国外对烟熏水产品的研究较多，且侧重于考察熏制工艺对水产品品质及货架期的影响。Adeyemi等［7］研究了烟熏前后竹荚鱼品质的变化，结果表明，烟熏后竹荚鱼粗蛋白和粗脂肪含量上升，而pH值、挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）和过氧化值下降。Fuentes等［8］研究了盐替代和包装方式对熏制鲈鱼品质的影响，结果表明，用KCl代替一半的NaCl进行腌制不影响烟熏鲈鱼的微生物、感官、总挥发性盐基氮和三甲胺，但能降低组胺、腐胺和尸胺的形成，且真空包装和气调包装与放置于空气中相比能延长产品的货架期。目前国内外对烟熏鲟鱼片开发工艺的研究较少［9］，且烟熏工艺对鲟鱼片微生物、理化、安全性及挥发性风味成分的影响还未见报道。

本实验以鲟鱼为研究对象，通过正交优化的方法从烟熏温度、烟熏时间和干燥时间三方面对烟熏鲟鱼片的生产工艺进行优化，同时分析烟熏工艺对产品微生物、理化和风味物质的影响，从而为鲟鱼烟熏制品的生产和开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鲟鱼（2～3 kg） 北京市水产科学研究所十渡鲟鱼养殖基地。

辣椒、花椒、麻椒、桂皮、草果、肉蔻、食盐、白糖、鸡精等 北京市新发地批发市场。

1.2 仪器与设备

BXZ-30烟熏炉 诸城市美川机械有限公司；Agilent1260高效液相色谱仪 美国安捷伦公司；QP2010 plus气相色谱-质谱联用（gas chromatographymass spectrometer，GC-MS）仪 日本岛津公司；KXL-1010消煮炉、KDY-9820凯氏定氮仪 北京市通润源机电技术有限公司。

1.3 方法

1.3.1 加工工艺

新鲜鲟鱼→去头、去内脏→清洗→切片→腌渍→清洗→沥干→干燥→烟熏→干燥→贮存

1.3.2 腌料组成

辣椒5.5%、花椒1.5%、麻椒1.2%、桂皮0.7%、肉蔻0.6%、草果0.5%、白糖5%、食盐4%、鸡精1.2%，以上均为质量分数。

1.3.3 操作要点

1）鲟鱼处理：新鲜鲟鱼宰杀后去头、去内脏，流水洗净表面黏液及腹腔内淤血，切成1 cm左右宽的鲟鱼片，这可以使鱼片在腌渍及烟熏过程中调味料和熏烟能充分渗透，然后清洗沥干。2）腌渍：调味料混匀后均匀涂抹于鲟鱼片表面，在4 ℃条件下静置3 h。3）清洗沥干：用5～10 ℃的流水将鱼片表面的调料洗净，沥干。4）干燥：将鱼片放置于烟熏炉中进行干燥，干燥温度设定为85 ℃，干燥时间设定为30 min。5）烟熏及再干燥：熏材采用苹果木屑，打开烟熏炉烟熏档开关进行烟熏。一段时间后关掉烟熏档开关，排完烟后打开干燥档开关进行再次干燥。6）包装冷藏：将再干燥完毕的鲟鱼片进行真空包装处理，并放置于4 ℃冷藏。

1.3.4 工艺条件选择

1.3.4.1 烟熏温度的选择

将鲟鱼片分别在70、80、90、100 ℃烟熏温度下烟熏30 min，然后在85 ℃条件下干燥15 min，根据感官评价的结果选择最适宜的烟熏温度。

1.3.4.2 烟熏时间的选择

根据以上筛选的烟熏温度，将鲟鱼片分别烟熏15、30、45、60 min，然后在85 ℃条件下干燥15 min，根据感官评价的结果选择最适宜的烟熏时间。

1.3.4.3 干燥时间的选择

根据以上筛选的烟熏温度和烟熏时间，将鲟鱼片在85 ℃条件下分别干燥15、30、45、60 min。根据感官评价的结果选择最适宜的干燥时间。

1.3.4.4 烟熏工艺的正交优化

根据以上实验结果，采用正交设计对烟熏温度、烟熏时间和干燥时间进行优化。以感官评价结果为标准，确定烟熏鲟鱼片的最佳工艺参数。试验因素水平编码见表1。

表1 正交试验因素水平表Table 1 Factors and levels used in L9（33） orthogonal array desiggnn

1.3.5 感官评价

烟熏鲟鱼片的感官评价由10 名经培训后的评定人员进行评价，评分等级为0～10 分，感官评价标准见表2。

表2 烟熏鲟鱼片的感官评定标准Table 2 Criteria for sensory evaluation of smoked sturgeon fillets

1.3.6 微生物的测定

细菌总数、大肠菌群、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、志贺氏菌按照GB 4789.2—2010《食品微生物学检验菌落总数测定》［10］、GB 4789.3—2010《食品微生物学检验 大肠菌群计数》［11］、GB 4789.10—2010《食品微生物学检验 金黄色葡萄球菌检验》［12］、GB 4789.4—2010《食品微生物学检验 沙门氏菌检验》［13］、GB 4789.5—2012《食品微生物学检验 志贺氏菌检验》测定［14］。

1.3.7 理化指标测定

水分含量采用GB 5009.3—2010《食品中水分的测定》中直接干燥法测定［15］；粗蛋白含量采用GB 5009.5—2010《食品中蛋白质的测定》中凯氏定氮法测定［16］；粗脂肪含量采用GB 5009.6—2010《食品中脂肪的测定》中索氏抽提法测定［17］；盐分含量采用SC/T 3011—2001《水产品中盐分的测定》中硝酸银沉淀滴定法测定［18］；挥发性盐基氮（TVB-N）采用GB/T 5009.44—2003《肉与肉制品卫生标准的分析方法》中半微量定氮法测定［19］；苯并芘的测定：参照黄靖芬［20］所确定的苯并芘检测方法进行。

有效酸度（pH值）的测定：称取鱼肉10 g（精确到0.1 g），绞碎后加入90 mL蒸馏水，以10 000 r/min均质30 s，静置30 min后过滤，取滤液用酸度计测定其pH值，每个样品做3 个平行。

1.3.8 风味物质测定

采用固相微萃取结合气相色谱-质谱（solid-phase microextraction-GC-MS，SPME-GC-MS）联用法进行分析。萃取头：65 μm PDMS/DVB，将样品置于60 ℃条件下平衡60 min后，将萃取头插入顶空瓶中萃取30 min，然后将萃取头拔出置于250 ℃的进样口中解吸2 min。

气相色谱条件：DB-WAX色谱柱，进样量1 μL，载气为氦气；进样方式：1 min不分流；恒压35 kPa；进样口温度200 ℃；接口温度250 ℃，起始柱温40 ℃，保持3 min，以5 ℃/min升温至120 ℃，再以10 ℃/min升温至200 ℃，保持5 min。

质谱条件：离子源温度200 ℃，电离方式EI，电子能量70 eV，扫描采集。数据采集使用数据库：NIST05。

1.4 数据处理

数据统计分析采用SPSS 17.0软件处理。

2 结果与分析

2.1 工艺条件优化

2.1.1 单因素试验筛选

图1 烟熏温度、烟熏时间和干燥时间对感官评分的影响Fig. 1 Effects of smoking temperature， smoking time and drying time on sensory scores of smoked sturgeon fillets

由图1可知，当烟熏温度、烟熏时间、干燥时间分别为80℃、30 min、15 min时，感官得分最高，因此选择烟熏温度75、80、85 ℃，烟熏时间22、30、38 min，干燥时间8、15、22 min进行下一步正交优化。

2.1.2 正交试验优化

由表3的R值可知，以感官得分为指标，影响烟熏鲟鱼片品质的因素的主次关系是A（烟熏温度）＞B（烟熏时间）＞C（干燥时间），且正交优化的最佳组合为A3B1C3，即烟熏温度为85 ℃，烟熏时间为22 min，干燥时间为22 min。通过这套工艺生产的烟熏鲟鱼片色泽金黄，烟熏味纯正、浓郁，有嚼劲，品尝后口中回味悠长，符合中国人口味。

表 3 L9（33）正交试验结果分析Table 3 Orthogonal array design with analysis of experimental results

2.2 微生物分析

熏制生产工艺会对产品中微生物起到一定的抑制作用，主要是因为熏烟中的各种成分具有杀菌能力［21］，此外，加工过程会使产品中的水分含量减少，使微生物繁殖受到阻碍［3］。鲟鱼片烟熏前后微生物测定结果如表4所示。

表4 鲟鱼片微生物指标测定结果Table 4 Microbiological analysis of fresh and smoked sturgeon filets CFU/g

由表4可知，原料鱼片细菌总数和大肠菌群数均较低（＜104CFU/g），未检测到金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、志贺氏菌3种致病菌，说明原料鱼品质较好。烟熏后鲟鱼片细菌总数和大肠菌群均大量减少，说明熏烟对鱼中的微生物具有杀菌作用，这与其他研究结果一致［3］。2.3 理化指标分析

食品在熏制过程中水分含量会减少，此外也会发生蛋白质的变性、分解、酶解变化及其他理化品质的变化［22］。食品在熏制过程中发生的不利变化是可能产生具有致癌性的多环芳烃化合物［23］，其中性质稳定、致癌性强的苯并芘是其代表物质［24］，因此烟熏食品中苯并芘含量是反应其食用安全的重要指标。为了考察烟熏工艺对鲟鱼片理化指标变化情况，分别测定了鲟鱼片烟熏前、后的水分含量、粗蛋白、粗脂肪、盐分、有效酸度（pH值）、TVB-N值，结果如表5所示。

表5 鲟鱼片理化指标测定结果Table 5 Physicochemical analysis of fresh and smoked sturgeon fillets

由表5可知，鲟鱼片经熏制加工后水分含量显著下降，这有利于产品的长期保藏［25］。同时，同等质量下产品的营养成分（粗蛋白和粗脂肪）含量上升，这可能是由于产品脱水造成其含量增加［26］。烟熏后鱼片的盐分含量（＜4%）［27］和苯并芘含量［28］（＜5 μg/kg，GB 2762—2012）均不会对人体健康造成危害，因此能保证食用安全。

2.4 风味物质分析

表6 鲟鱼片烟熏前后风味物质分析结果Table 6 Major volatile flavor compounds identified in fresh and smoked sturgeon fillets

续表6

续表6

由表6可知，烟熏对鲟鱼片的挥发性风味物质的种类和相对含量具有重要影响。烟熏前鱼片中共检出酚类物质1 种（相对含量0.89%），醛类物质5 种（相对含量23.57%），酮类物质6 种（相对含量13.35%），醇类物质9 种（相对含量12.00%），碳氢化合物9 种（相对含量16.12%），酸类物质1 种（相对含量0.67%），酯类物质2 种（相对含量2.12%），醚类物质1 种（相对含量1.56%），其他物质5 种（相对含量13.02%）。烟熏后鱼片中共检出酚类物质9 种（相对含量12.9%），醛类物质7 种（相对含量7.32%），酮类物质10 种（相对含量5.39%），醇类物质12 种（相对含量44.33%），碳氢化合物11 种（相对含量12.29%），酸类物质3 种（相对含量3.85%），酯类物质3 种（相对含量2.16%），醚类物质3 种（相对含量10.9%），其他物质2 种（相对含量0.76%）。

在所鉴定的化合物中，酚类化合物在加工后的产品中出现明显上升，它们在熏制鱼肉中所占相对含量虽然不高，但阈值较低，提供了主要的烟熏香味［29］。Hanson［30］的研究认为熏制肉制品中的主要香味是酚类物质提供的。赵冰等［31］认为苯酚、愈创木酚、4-乙基愈创木酚、2，6-二甲基苯酚、2-甲氧基-4-乙烯基苯酚等是烟熏牛肉的特征风味物质。在本实验鉴定的化合物中，3-甲基苯酚、4-甲基苯酚具有芳香气味；2，4-二甲基苯酚具有焦香味。

醛类物质的阈值较低，即使在较低的浓度下，也能产生呈味效应［32］。醛类物质主要是由不饱和脂肪酸的氧化和降解形成的［33］，5-甲基糖醛具有甜香、焦糖气味，是肉制品风味形成的重要成分，烟熏后的鲟鱼片中产生了5-甲基-2-糖醛，对烟熏风味具有一定的促进作用。

不饱和脂肪酸或氨基酸的降解会生成一些直链的酸类、酮类物质［34］。脂肪的氧化和降解会产生醇类物质，脂肪酸和醇类物质反应生成酯类。酸类、酮类和酯类物质阈值较高，所以对鱼肉的香气组分贡献不大［35］。酮类物质对产品的色泽具有重要影响［36］，烟熏后鲟鱼片中酮类物质的种类增多了，这与鱼片烟熏过程中颜色加深具有重要关系。

由此可以看出，虽然烟熏鲟鱼片的风味物质中存在着酚、酮、酸、醛、酯等多种化合物，但其中酚类物质及其衍生物是烟熏香味的主要提供者，而醛类、酮类、酸类等其他物质可能主要在烟熏风味的叠加效应和产品的色泽上起一定作用。

3 结 论

烟熏鲟鱼片优化的生产工艺为：烟熏温度85 ℃，烟熏时间22 min，干燥时间22 min；烟熏过程对鲟鱼片微生物具有抑制作用，总菌数由2×103CFU/g减少到3×102CFU/g，大肠菌群由4×102CFU/g减少为不可检出；鲟鱼片烟熏后水分含量减少，而营养成分（粗蛋白和粗脂肪）含量升高，烟熏鲟鱼片的苯并芘含量符合国家标准；烟熏过程使得鲟鱼片挥发性物质种类及含量发生显著变化，其中酚类物质种类由烟熏前1 种增加到烟熏后9 种，相对含量由烟熏前0.89%增加到烟熏后12.90%。

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Optimization of Processing Conditions for Production of Smoked Sturgeon Fillets and Its Flavor Compounds

LIN Jia1， GUI Meng1，2，*， WANG Shun2， MA Changwei1， LI Pinglan1
（1.College of Food Science and Nutritional Engineering， China Agricultural University， Beijing 100083， China；2.Beijing Fisheries Research Institute， Beijing 100068， China）

The production of smoked sturgeon fillets was studied and the production parameters smoking temperature，smoking time and drying time， ranging from 70-100 ℃， 15-60 min and 15-60 min， respectively， were optimized. Microbiological and physicochemical characteristics and flavor compounds of the product were analyzed. The results indicated that smoked sturgeon fillets produced by smoking at 85 ℃ for 22 min and drying for 22 min had the highest sensory score. Microbiological and physicochemical （moisture content， crude protein， crude fat， salt content， pH， total volatile basic nitrogen， benzopyrene and fl avor compounds） studies showed that the total viable count and coliform count of raw fi sh fi llets were reduced and no pathogenic bacteria were detected after smoking， accompanied by a decrease in moisture content and an increase in crude protein and crude fat contents. The smoked product contained only 0.24 μg/kg benzopyrene. In addition， the number of fl avor compounds identifi ed in fresh fi sh was increased from 9 to 60 after smoking， especially the relative content of phenolic compounds was increased from 0.89% to 12.90% and one phenolic compound was detected in fresh fi sh versus nine phenolic compounds in smoked fi sh.

sturgeon； smoking； fl avor compounds； processing； benzopyrene

10.15922/j.cnki.rlyj.2016.10.001

TS201.1

A

1001-8123（2016）10-0001-06

2016-04-19

北京市鲟鱼、鲑鳟鱼创新团队项目（SCGWZJ20151105-2）；国家现代农业科技城成果惠民科技示范工程项目（Z131100003113006）

林佳（1991—），女，硕士，研究方向为水产品加工及贮藏。E-mail：linjia711@163.com

桂萌（1988—），女，助理研究员，博士，研究方向为水产品加工及保鲜。E-mail：guimeng172@126.com

引文格式：