干燥方式对腌腊高原冷水鱼产品特性的影响
2021-08-07黄思宇张佳敏
罗 成,白 婷,张 旭,黄思宇,陈 霖,王 卫,张佳敏
(成都大学肉类加工四川省重点实验室,四川成都 610106)
高原冷水鱼类生活在纯天然无污染被誉为“世界屋脊”的西藏雪域高原河流中,其中异齿裂腹鱼(Schizothorax oconnori) 是最重要的土著经济鱼类之一[1],被誉为“云端美食”,产鱼区地处高原、运输成本较高,且在长途运输中死亡率较高,资源利用率极低[2]。腌制腊鱼是我国传统水产加工食品,其风味独特、耐贮藏,在我国南方的饮食文化中有着重要地位。在腌腊鱼的加工过程中,由于微生物和原料鱼中酶类的作用,发生硝酸盐的还原、蛋白质的水解、氨基酸的脱梭和脱氨、脂质的水解与氧化等生化变化,使鱼体具有独特的风味和营养[3-4]。其加工常以宰杀后的鲜鱼为原料,加入食盐和香辛料等调味品,腌制后经自然或人工干制而成,是传统水产加工保藏食品之一,其营养丰富、保质期长、具有多种独特的风味,其中干制是决定腌腊鱼品质的关键[5]。
随着人们消费水平的快速增长和西藏经济的快速发展,西藏地区的渔业资源尚未被开发[6]。现代加工技术的发展,模拟自然风干加工条件(温度、湿度和风速) 的冷风干燥工艺已在腌腊肉制品工业化加工中得到应用。陈垅等人[7]采用自控风干技术替代传统自然风干法加工板鸭,结果呈现更佳的感官、更低的TBARS 值。赵惠麟等人[8]利用低温食品风干机研究风鸡产品,发现低温风干产品的外观、色泽、腌腊味优势明显。余静等人[4]利用仿天然风干和烘烤干燥加工腌腊草鱼,仿天然风干产品的色泽、质构和风味等产品特性都优于烘烤干燥产品。目前,有研究发现高原冷水鱼具有高蛋白、高不饱和脂肪酸、低胆固醇的特点,营养成分种类和含量均高于一般温水性的淡水鱼类[9],其市场需求量较大,并对异齿裂腹鱼的营养成分[10-11]、食性特性[12]、人工养殖[13]及种群资源[14]的研究较多,但关于异齿裂腹鱼产品开发及工艺方面的研究鲜有报道。
试验以西藏高原冷水鱼——异齿裂腹鱼为原料,采用智能控制设备模拟自然风干条件(温度、湿度和风速) 研发腌腊高原冷水鱼风干产品,比较2 种干燥方式对产品特性的影响,探索淡水鱼产品开发思路在高原冷水鱼上的可行性,为高原冷水鱼的产品研发提供新思路,并保证产品的优质安全化。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
异齿裂腹鱼,西藏沃野藏猪开发有限公司提供;香辛料,购于十陵镇好乐购超市;食品添加剂,大连闻达食品有限公司提供;亚硝酸钠(分析纯),成都金山化工提供。
7890B-5977A 型气相色谱质谱联用仪、PAL RSI 85 CTC 型多功能自动进样器(含SPEM 进样器)、50/30 μm DVB/CAR/PDMS 萃取头、HP-5MS UI 色谱柱 (30 m×0.25 mm,0.25 μm),美国 Agilent 公司产品;BFJX-500 型发酵箱,杭州嘉兴艾博产品;721型可见分光光度计,上海菁华科技公司产品;TA-XT plus 型质构仪,英国Stable Micro System 公司产品;EPED-E2-10TJ 型实验室级超纯水器,南京易普达公司产品;HD-5A 型水分活度仪,上海华科仪器有限公司产品。
1.2 试验方法
1.2.1 加工工艺
原料鱼→预处理(从背剖半,去鳃去内脏,清洗挂晾、沥水) →配料腌制(4 ℃下腌制24 h) →干燥脱水(Ⅰ组:8~12 ℃智能控制仿天然风干至脱水45%;Ⅱ组:50 ℃烘烤干燥至脱水45%) →真空包装→成品。
1.2.2 水分含量的测定
参考GB/T 5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》[15]中直接干燥法测定。
1.2.3 水分活度的测定
参考余静等人[4]的方法进行检测,每组样品测定3 次平行。
1.2.4 硫代巴比妥酸值(thiobarbituric acid value,TBA) 的测定
参考李新等人[16]试验检测方法并稍做修改。采用分光光度法进行测定,公式如下:
式中:A532——样品上清液在波长532 nm 处的吸光度;
A600——样品上清液在波长600 nm 处的吸光度;
72.06——丙二醛的摩尔质量,g/mol;
155——吸光度数。
1.2.5 色泽分析
分别从2 组风干鱼的鱼身中部取样,将鱼肉切出一个平整的表面,该表面与肌肉纤维走向平行,每组准备3 份样品,使用色差仪在表面测定鱼肉色度。测定前,仪器用标准白板校准。参考余静等人[4]鱼肉色泽数据处理方法,用如下公式进行计算。
式中
:L——明亮度;
a——红度值;
b——黄度值。
1.2.6 质构测定
使用TA-XT plus 质构分析仪,采用质地多面剖析法(Texture profile analysis,TPA) 进行测定。将腌腊鱼肉沿肌肉纹理制成3 cm×2 cm×1 cm 的样品,沿肌肉纹理竖直放置,使肌肉纤维方向与探头下压方向平行。测定条件为:探头型号P/36R 平底柱形探头,测试前速度2.00 mm/s,测试速度2.00 mm/s,测试后速度5.00 mm/s,形变70 %,触发力5 g,回报率500 pps,测试环境为常温。测定参数包括硬度及弹性,每组样品测定3 次平行。
1.2.7 挥发性风味物质的检测
参考余静等人[4]的检测方法进行测定。
1.3 数据分析
采用Microsoft Excel 2019 进行数据统计,SPSS Statistics 25.0 进行差异显著性分析(Duncan 法)。
2 结果与分析
2.1 不同干燥方式对腌腊高原冷水鱼水分活度(AW)、水分含量和TBA 的影响
不同干燥工艺下腌腊高原冷水鱼水分活度(AW)、水分含量和TBA 比较见表1。
表1 不同干燥工艺下腌腊高原冷水鱼水分活度(AW)、水分含量和TBA 比较
Ⅰ组AW 为0.952,Ⅱ组为0.947,差异不显著(p>0.05);Ⅰ组水分含量40.670%,Ⅱ组42.630%,差异不显著(p>0.05);Ⅰ组TBA 为0.363,Ⅱ组为0.526,差异显著(p<0.05)。水分活度(AW) 作为反映食品腐败变质的重要参数,通过影响微生物的繁殖来改变产品的颜色、风味和货架期[17]。低水分活度(AW) 可抑制食品的化学变化和微生物的繁殖、稳定食品质量,是因为食品中发生的化学反应和酶促反应、微生物的繁殖是引起食品腐败变质的重要原因。因此,为了有效抑制微生物的繁殖,可适当降低产品的水分活度(AW)[18]。仿天然风干比烘烤风干水分含量高,这是由于烘烤干燥中鱼块表面形成了渗透率低的外壳,阻碍后续水分向外扩散,鱼块中心水分含量和水分活度相对较高引起的,这与冯天依等人[19]研究不同干燥方式对鲢鱼肉品质变化的影响结果一致。
TBA 是脂质过氧化产品丙二醛的反映指标,通常可用来反映脂肪氧化的程度[20],在冷藏或冷冻贮藏条件下鱼肉的脂肪氧化酶活性降低可抑制脂类的氧化,但并不能完全使其停止;Ⅰ组较Ⅱ组TBA 显著更高(p<0.05),原因是Ⅱ组在高温烘烤下鱼肉脂肪水解速度加快,生成的游离脂肪酸加剧氧化,硫代巴比妥酸值增大,促进脂肪氧化。
2.2 不同干燥方式对腌腊高原冷水鱼色泽的影响
不同干燥方式下腌腊高原冷水鱼色泽对比结果见表2。
表2 不同干燥方式下腌腊高原冷水鱼色泽对比结果
Ⅰ组红度值(a) 11.41 显著高于Ⅱ组9.25(p<0.01),Ⅰ组和Ⅱ组亮度值(L)、黄度值(b) 和白度值分别为50.48,14.08,47.27 和 68.49,25.970,58.13,差异极显著(p<0.01),说明仿天然风干方式对产品外观有积极作用。白度值与蛋白质降解程度呈正相关[21],Ⅰ组白度值显著低于Ⅱ组,说明Ⅰ组产品中蛋白质降解程度显著低于Ⅱ组。Ⅱ组样品透明度低、肉色偏黄,主要是与蛋白质变性和美拉德反应相关。
2.3 不同干燥方式对腌腊高原冷水鱼质构的影响
不同干燥方式下腌腊高原冷水鱼硬度及弹性对比见表3。
表3 不同干燥方式下腌腊高原冷水鱼硬度及弹性对比
Ⅰ组硬度 4 413.81 显著低于Ⅱ组 5 815.49,(p<0.05),而弹性 0.911 显著高于Ⅱ组0.833(p<0.05)。硬度的定义为达到一定变形所需要的力[22],弹性可以反映外力作用时鱼肉的形变及撤去外力后的鱼肉恢复程度。腌腊鱼的质构特性与水分、蛋白质、脂肪含量和肌肉组织状态等因素有关[23],如烘烤干燥过程中高温引起的蛋白质变性、肌原纤维热收缩导致肌纤维组织结构疏松[24],所以Ⅱ组产品硬度高、弹性低[25],质构特性不如Ⅰ组。
2.4 不同干燥方式对腌腊高原冷水鱼的挥发性风味成分的影响
不同干燥方式下腌腊高原冷水鱼风味成分对比见表4,不同干燥方式下腌腊高原冷水鱼风味成分分析见表5。
表4 不同干燥方式下腌腊高原冷水鱼风味成分对比
表5 不同干燥方式下腌腊高原冷水鱼风味成分分析
2 组样品中检出挥发性化合物共31 种,2 组分别检出24 种和22 种,相对含量分别为90.42%和94.25%,挥发性风味物种类Ⅰ组高于Ⅱ组。Ⅰ组中醛类4 种,含量为2.32%;醇类5 种,含量为21.78%;酯类2 种,含量为13.32%;烷烃类9 种,含量为7.31%;烯烃类2 种,含量为35.34%;酸类1 种,含量为1.31%。Ⅱ组中醛类1 种,含量为0.89%;醇类5 种,含量为18.45%;酯类3 种,含量为18.57%;烷烃类9 种,含量为7.25%;芳香类2 种,含量为43.81%;酸类1 种,含量为0.93%。
2 组检出挥发性风味物质种类醇类、酸类、烯烃类和烷烃类相同,而醛类物质Ⅰ组比Ⅱ组多3 种,酯类物质Ⅰ组比Ⅱ组多1 种,Ⅰ组检出挥发性风味成分含量低于Ⅱ组,但Ⅰ组的醛类、醇类和酸类含量都高于Ⅱ组,且Ⅱ组主要是烯烃类物质含量高于Ⅰ组,其中醛类物质是肉类及其加工制品最重要的风味成分,其化合物阈值低、香味活性成分高,对腌腊鱼整体风味贡献大,如壬醛可赋予腌腊鱼果香味[26],反式肉桂醛具有肉桂芳香气味,这些对腌腊高原冷水鱼风味的形成具有很好的调和作用。醛、酮、醇、酯、烷烃、含硫及含氮类物质等挥发性物质主要源自脂类的氧化分解、蛋白质与糖类等的降解、美拉德反应等[27],烯烃类化合物主要来源于腌制时加入的香辛料,2 组样品中均检出大量烷烃和烯烃类化合物,但两者阈值均较高,对腌腊鱼整体风味贡献不大[28-29]。
3 结论
采用智能控制设备模拟自然风干条件,比较仿天然风干和烘烤干燥对产品水分活度(AW)、水分含量、TBA、色泽、质构和挥发性风味成分的影响。结果显示,2 组水分活度(AW) 和水分含量分别为0.952,40.67%和 0.947,42.63%,差异都不显著(p>0.05)。2 组 TBA 为 0.363 和 0.526,差异显著(p<0.05),烘烤干燥较仿天然风干燥产品硫代巴比妥酸值显著更高,说明仿天然风干可降低鱼肉脂质氧化程度。Ⅰ组红度值(a) 11.41 显著高于Ⅱ组9.25(p<0.01),但Ⅱ组亮度值(L)、黄度值(b) 和白度值分别为50.48,14.08,47.27,显著高于Ⅰ组68.49,25.970,58.13,差异极显著(p<0.01),说明仿天然风干对产品外观有积极作用。Ⅰ组硬度4 413.81 显著低于Ⅱ组5 815.49(p<0.05),而弹性0.911 显著高于Ⅱ组0.833(p<0.05),说明仿天然风干比烘烤干燥更能保持肌肉纤维组织结构较完整,肉质富有弹性,品质更佳。
两组样品中检出挥发性化合物共31 种,Ⅰ组检测出24 种,总相对含量为90.42%;Ⅱ组检测出22 种,总含量为94.25%。2 组检出挥发性风味物质种类醇类、酸类、烯烃类和烷烃类相同,而醛类物质Ⅰ组比Ⅱ组多3 种,酯类物质Ⅰ组比Ⅱ组多1 种,Ⅰ组检出挥发性风味成分含量低于Ⅱ组,但Ⅰ组的醛类、醇类和酸类含量都高于Ⅱ组,且Ⅱ组主要是烯烃类物质含量高于Ⅰ组,其中对产品风味贡献较大的醛类物质种类和含量Ⅰ组都高于Ⅱ组,说明仿天然风干条件更利于腌腊高原冷水鱼整体风味的形成。