張艷凌，許瑞紅，楊立，張波濤，姜紹通,3，陸劍鋒,3,4，林琳,3

1.合肥工業(yè)大學食品與生物工程學院，合肥 230601； 2.安徽富煌三珍食品集團有限公司，巢湖 238000；3.安徽省農產品精深加工重點實驗室，合肥 230601； 4.農產品生物化工教育部工程研究中心，合肥 230601

斑點叉尾鮰(Ictaluruspunctatus)，又名溝鯰、鉗魚，屬鯰形目、鮰科，原產自北美，后引入湖北省，現(xiàn)已分布于我國南北方[1]。斑點叉尾鮰一般以凍魚片、凍魚段的加工形式出口，近年來，出口量逐漸增加，導致生產過程中產生的魚骨、碎魚肉、內臟等下腳料也不斷增加[2]。國內外學者長期對魚類下腳料的開發(fā)和綜合利用進行研究[2-5]，將其加工成新型食品以及添加到各種食品中[3]。魚骨是魚制品加工過程中的重要副產物，富含礦物元素、蛋白質和氨基酸等，且鈣、磷含量比魚肉更豐富，是一種非常好的鈣源，可加工成較為安全的補鈣劑及其他保健品，具有極高的市場價值[4]。以魚骨為原料，開發(fā)高鈣食品，既減少了資源的浪費和環(huán)境污染，又增加了效益，從而實現(xiàn)魚類的高值化利用。研究表明超微魚骨粉的鈣吸收率較高，且不會造成顆粒口感[5]，將超微粉碎法制備的鮰魚骨粉加入食品中，可有效提高產品的鈣含量；同時，將魚骨碎肉酶解液與木糖進行美拉德反應得到美拉德反應液，具有獨特的燒烤肉香味。

現(xiàn)如今消費者越來越注重食品的安全性、營養(yǎng)性以及保健性，黃豆醬、郫縣豆瓣醬、辣椒醬、番茄醬等傳統(tǒng)醬類已經不能滿足人們的需求。功能性風味醬由于其獨特的風味兼特有的功能性，已成為一種良好的方便食品和餐桌上的調味佳品。因此，我們有必要在傳統(tǒng)醬類的基礎上進行深加工，開發(fā)出各種類型的風味醬以滿足市場需求。通過一定的加工手段將碎魚肉和魚骨添加到風味醬中，因魚品種差異造成的工藝差異小，解決了魚腥味殘留、營養(yǎng)成分損失大的問題，同時充分利用了魚類下腳料，提高了風味醬的營養(yǎng)價值。本研究以黃豆醬為基料，添加魚骨粉、美拉德反應液、香菇、火腿、雞蛋干等，開發(fā)高鈣風味醬，采用單因素及正交試驗對風味醬配方進行優(yōu)化，研究結果可為新型風味醬的開發(fā)和水產加工副產物的高值化利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

斑點叉尾鮰魚排，安徽省巢湖市富煌三珍食品有限公司提供。

海天黃豆醬、干香菇、火腿、雞蛋干、新鮮小米椒、植物油、大蒜、花椒、白砂糖、料酒等，購自合肥馬鞍山路家樂福超市；堿性蛋白酶(18 800 U/g)、木瓜蛋白酶(18 400 U/g)、小蘇打、木糖，均為食品級。

1.2 儀器與設備

FA2204電子分析天平，上海衡平儀器儀表廠；C21-SDHCB46電磁爐，浙江蘇泊爾股份有限公司；MP-CJ28WWOK302炒鍋，廣東美的生活電器制造有限公司；HH數顯恒溫水浴鍋，江蘇金壇市金城國勝實驗儀器廠；FJ-200高速分散均質機，上海標本模型廠；DT5-4低速離心機，北京時代北利離心機有限公司；MS-2000激光粒度分析儀，英國Malvern儀器有限公司；PHS-3C型精密酸度計，上海虹益儀器儀表有限公司；XDW-6J超微粉碎機，濟南達微機械有限公司；RZ-5286A旋轉蒸發(fā)儀，鞏義市予華儀器有限責任公司。

1.3 主要原料的制備及檢測方法

1)美拉德反應液的制備及檢測。參考陳周等[6]和楚水晶等[7]的方法稍作修改。將斑點叉尾鮰魚排在室溫下通過自來水淋洗解凍，解凍后去皮、去骨，得到鮰魚殘肉。分別用質量分數3%NaCl和4%NaHCO3溶液先后浸泡魚肉40 min，最后用大量自來水沖洗干凈，得到去腥、脫脂的魚肉。將鮰魚殘肉盡可能切碎，與蒸餾水按1∶10質量比混合，勻漿后，調節(jié)混合液pH為8，加入5 000 U/g的堿性蛋白酶，在溫度為55 ℃的條件下酶解4 h，酶解結束后在100 ℃條件下沸水浴10 min進行滅酶。將酶解液在常溫下4 000 r/min離心30 min，再用4層紗布進行過濾，去除殘留濾渣。調整酶解液的pH為8，并與木糖按20 mL/1.6 g的液料比混合，在溫度為110 ℃的條件下反應1 h，得到美拉德反應液。最后對美拉德反應液進行濃縮，濃縮至原體積的20%。

采用頂空固相微萃取-氣質聯(lián)用法(SPME-GC-MS)測定美拉德反應液中揮發(fā)性風味物質[8]。色譜柱條件：DB-5毛細管柱(60 m×0.25 mm×0.25 μm)；載氣：氦氣(純度≥99.9%)，進樣口溫度：230 ℃，不分流進樣；流速：1.0 mL/min；程序升溫：初始溫度：35 ℃，保持5 min，以6 ℃/min升溫速率升至60 ℃，以4 ℃/min升溫速率升至70 ℃，以5 ℃/min升溫速率升至150 ℃，以10 ℃/min升溫速率升至220 ℃，保持5 min。質譜條件：EI源，接口溫度230 ℃，電子能量70 eV；四級桿溫度230 ℃；采集模式掃描；質量范圍m/z30～550。

經檢測，由魚肉水解液和木糖制備的美拉德反應液中的主要揮發(fā)性成分包括：2,5-二甲基吡嗪(17.83%)、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪(5.70%)、2-甲基-1-丁醇(5.74%)、(2E,4E)-癸-2,4-二烯醛(3.62%)、1-辛烯-3-醇(3.25%)等(本研究中未列出)。

2)魚骨粉的制備。參考梁志桃等[9]、Wu等[10]和Zhao等[11]的方法稍作修改。將斑點叉尾鮰魚排在室溫下通過自來水淋洗解凍，解凍后清洗并切塊，向切塊后的魚排中加水，以浸沒魚塊為宜，加入2 500 U/g的木瓜蛋白酶，置于60 ℃水浴中，酶解10 h，5 h時濾掉第1次的酶解液，重復上述步驟，酶解結束后，用流動的自來水反復沖洗，此時魚骨身上殘留碎肉已經處理干凈，得到去蛋白的魚骨；再分別用質量分數3%NaCl和4%NaHCO3溶液在30 ℃水浴中先后各浸泡40 min對魚骨進行去腥處理，最后用大量自來水沖洗干凈，得到去腥、脫脂的魚骨。分離出的魚骨瀝去多余的水分，將其干燥，干燥后先進行粗粉碎，過孔徑0.425 mm篩后再用超微粉碎機進行粉碎，得到粒徑為微米級的魚骨粉。魚骨粉體積平均粒徑D(4,3)=26.342 μm，表面積平均粒徑D(3,2)=6.192 μm，D90=56.572 μm。

1.4 風味醬基礎配方和生產工藝流程

風味醬基礎配方[12](每100 g)：13.4 g濕香菇丁、6.8 g火腿、6.8 g雞蛋干、1.7 g魚骨粉、1.7 g白芝麻、3.4 g大蔥、1.7 g姜、1.7 g大蒜和0.6 g花椒。

生產工藝流程[12]：加熱植物油→加蔥、姜、蒜末和花椒進行爆香→撈出輔料→加入魚骨粉，炒至金黃色→依次加入濕香菇丁、火腿、雞蛋干，炒制30 s→加入黃豆醬，炒出醬香→依次加入小米椒、白砂糖、白芝麻、美拉德反應液，炒制1 min→料酒調味→趁熱裝罐、殺菌→冷卻→檢驗→成品。

1.5 操作要點

原料預處理：挑選加工合格的斑點叉尾鮰魚排。干香菇用溫水泡發(fā)約1 h，除去雜質，用清水洗凈，瀝干，切成0.5 cm3左右的小丁，瀝干水分，備用?；鹜群碗u蛋干切成0.5 cm3左右的小丁。

炒制：先加植物油預熱后加姜丁和蒜丁，后加蔥末和花椒，炒至蔥丁顯淺黃色，將這些輔料撈出；加入魚骨粉，待魚骨粉與植物油充分混勻成金黃色后加入黃豆醬，炒出醬香味。再加入香菇丁、火腿和雞蛋干，炒制30 s，依次加入小米椒、白砂糖、白芝麻、美拉德反應液繼續(xù)炒制1 min；最后加入料酒，攪拌均勻后立即關火。在炒制過程中不斷翻攪，使各種原輔料充分混合均勻，防止糊底。

裝罐、殺菌：醬炒制完成后，將其裝入玻璃瓶中，蓋上瓶蓋，置于沸水浴中，先進行排氣，5 min后排氣結束，旋緊瓶蓋，殺菌25 min，殺菌完畢后采用冰浴的方式使其溫度迅速降至室溫。

檢驗：檢查瓶身是否完好無損，瓶蓋是否旋緊，不得漏氣、滲油，密封性良好。

1.6 感官評定方法

由15名食品專業(yè)評價人員對制作的高鈣風味醬進行感官評分，滿分為100分。根據其感官質量評價標準(表1)從色澤(滿分20分)、口感(滿分30分)、風味(滿分20分)和組織狀態(tài)(滿分30分)4個方面進行評定，結果以平均值表示。

1.7 指標測定

水分含量參考GB 5009.3-2016進行測定；灰分含量參考GB 5009.4-2016進行測定；蛋白質含量參考GB 5009.5-2016進行測定；脂肪含量參考GB 5009.6-2016進行測定；pH值參考GB 5009.237-2016進行測定；水分活度參考GB 5009.238-2016進行測定；總酸參考GB/T 12456-2008進行測定；氨基態(tài)氮含量參考GB 5009.235-2016進行測定；酸價參考GB 5009.229-2016進行測定；過氧化值參考GB 5009.227-2016進行測定；鈣含量參考GB 5009.92-2016進行測定；鉛含量參考GB 5009.12-2017進行測定；砷含量參考GB 5009.11-2014進行測定；鎘含量參考GB 5009.15-2014進行測定。

表1 高鈣風味醬的感官評價標準 Table 1 The standard of sensory evaluation for high calcium flavour sauce

1.8 數據分析

所有數據以“平均值±標準差”表示，采用Excel 2016進行數據處理，SPSS 24.0進行顯著性分析(P<0.05表示差異顯著)，采用Origin 2018軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

在風味醬的基礎配方上，分析美拉德反應液、植物油、黃豆醬、小米椒以及白砂糖添加量對高鈣風味醬感官品質的影響。

1)美拉德反應液添加量對高鈣風味醬品質的影響。魚肉中的多肽或氨基酸與木糖發(fā)生美拉德反應，該反應會產生大量的美拉德反應產物，最終生成類黑精色素，這些產物不僅可以改善醬的色澤，還能提高醬的鮮味，使產品產生更加濃郁的香味。由圖1可知，隨著美拉德反應液的逐漸添加，產品感官評分先增加后小幅下降，當添加量為8.5 g/100 g時，產品感官評分最高。美拉德反應液用量過低時增香的效果不明顯；用量過高則會使醬體顏色過深，發(fā)黑發(fā)暗。

同一系列不同字母表示差異顯著(P<0.05),下同。Different letters in the same series indicate significant differences (P<0.05),the same as below.

2)植物油添加量對高鈣風味醬品質的影響。由圖2可知，高鈣風味醬的感官評分隨植物油添加量的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。當植物油添加量為16.8 g/100 g時，風味醬的色澤、口感、風味和組織狀態(tài)都達到最佳，繼續(xù)添加，則會降低其口感，組織狀態(tài)也會變差。植物油添加量過少時不能對香菇、火腿和雞蛋干等原料進行充分煎炸，導致原料中的營養(yǎng)物質不能完全浸出，且香菇較干、較硬，咀嚼性差；植物油添加量過多時，油膩感過重，色澤變差，且影響香菇、火腿和雞蛋干與黃豆醬的混合。因此，本試驗選擇植物油添加量16.8 g/100 g為宜。

圖2 植物油對高鈣風味醬感官評分的影響

3)黃豆醬添加量對高鈣風味醬品質的影響。由圖3可知，隨著黃豆醬添加量的增加，風味醬的感官評分先出現(xiàn)顯著上升。當黃豆醬添加量達到27.0 g/100 g時，若繼續(xù)添加，對風味醬的組織狀態(tài)無顯著影響，但添加量超過30.4 g/100 g后，醬的色澤、口感和風味均開始變差，感官總分開始降低，這是因為黃豆醬中含有一定的水分和鹽，會降低香菇丁、火腿和雞蛋干的硬度和咀嚼性。隨著黃豆醬添加量的增加，醬體顏色加深，醬味更加濃郁；當超過一定量時，醬體顏色變暗發(fā)黑，黃豆醬味過濃，掩蓋高鈣風味醬的特有風味，整體風味不協(xié)調。

圖3 黃豆醬對高鈣風味醬感官評分的影響

4)小米椒添加量對高鈣風味醬品質的影響。由圖4可知，隨著小米椒添加量的增加，高鈣風味醬的感官評分隨之增加，但小米椒添加量的增加對風味醬的組織狀態(tài)的優(yōu)劣無顯著差異，在一定范圍內對其色澤和口感有一定影響，主要影響其風味。小米椒中富含VC、胡蘿卜素、糖類、色素以及鈣、鐵等礦物質，營養(yǎng)價值較豐富。適量加入小米椒可補充風味醬的辣味，增強其色澤和營養(yǎng)。當其添加量為3.4 g/100 g時，產品的感官評分最高，而后小米椒用量的增加，會導致高鈣風味醬過于辛辣，掩蓋其他滋味。

5)白砂糖添加量對高鈣風味醬感官品質的影響。白砂糖除了能較好地調和高鈣風味醬的咸味，并增加其鮮味外，還能提升產品的黏稠度，賦予產品厚實的口感。此外，白砂糖還具有高滲透作用，可抑制微生物的生長和繁殖，從而在一定程度上增強產品的防腐能力。從圖5可看出，隨著白砂糖添加量的增加，高鈣風味醬的甜度及濃厚性隨之增加。當白砂糖的添加量為4.1 g/100 g時，產品感官品質最優(yōu)。但白砂糖添加量升至4.1 g/100 g以上，再增加其用量會使得產品的口感過甜。

圖4 小米椒對高鈣風味醬品質的影響

圖5 白砂糖對高鈣風味醬品質的影響

2.2 正交試驗

以上單因素試驗確定了影響高鈣風味醬品質和風味的主要因素以及各因素添加量的適宜范圍。為了探索風味醬最佳配方，在單因素試驗的基礎上進行了正交試驗。各因素水平見表2，正交試驗結果見表3。

表2 正交試驗因素水平表 Table 2 Factors and levels of orthogonal experimental design g/100 g

表3 正交試驗結果 Table 3 The results of orthogonal experiment

由表3極差分析可知，對高鈣風味醬品質影響的各主次因素順序為C>D>B>A，即黃豆醬添加量>白砂糖添加量>植物油添加量>美拉德反應液添加量，制作高鈣風味醬的最佳工藝配方為A1B2C2D3。但從感官綜合評分結果來看，最優(yōu)組合為A1B2C2D2，經3次重復試驗驗證，得最佳配方為A1B2C2D3，即美拉德反應液6.8 g/100 g，植物油16.8 g/100 g，黃豆醬30.4 g/100 g，白砂糖4.8 g/100 g，感官評分為88.97。

2.3 產品感官指標

色澤：醬體呈紅褐色，顏色鮮亮，油潤有光澤。

口感：醬香濃郁，咀嚼感良好，口感細膩，甜咸適中，無焦糊味和異味。

風味：香氣濃郁，具有香菇、火腿和雞蛋干特有的風味，氣味協(xié)調，無異味。

組織狀態(tài)：醬體濃稠適中，有一定的體態(tài)，組織細膩均勻，無分層，無雜質。

2.4 鈣含量及其他理化衛(wèi)生指標

2012年，《食品營養(yǎng)標簽管理規(guī)范》規(guī)定固體食品中鈣含量≥240 mg/100 g，液體食品中鈣含量≥120 mg/100 mL時，達到“高鈣”的標準，可判定為高鈣食品。由表4可知，添加了5 g魚骨粉的高鈣風味醬中總鈣含量為353 mg/100 g，顯著高于其他產品的含鈣量。表明該產品達到了市場上高鈣食品的要求。營養(yǎng)和其他理化組成見表5。根據GB 2762-2012《食品安全國家標準 食品中污染物限量》的規(guī)定，水產調味品中的鉛含量不高于1.0 mg/kg，砷含量不高于0.1 mg/kg、鎘含量0.1mg/kg;根據GB/T 24399-2009《黃豆醬》的規(guī)定，醬體水分含量不超過65 g/100 g，氨基態(tài)氮含量不低于0.50 g/100 g，高鈣風味醬的各項指標均符合標準要求。衛(wèi)生指標中，細菌總數≤3 lg CFU/g，大腸菌群≤3 MPN/100 g，致病菌(金黃色葡萄球菌、沙門氏菌)未檢出。

表4 產品中鈣含量的比較 Table 4 Comparison of calcium content in products

表5 高鈣風味醬理化組成 Table 5 The physical and chemical compositionof high calcium flavour sauce

3 討 論

鮰魚碎肉中的多肽或氨基酸與木糖發(fā)生美拉德反應，起始階段產生香味物質前驅物，揮發(fā)性香氣物質、高活性的中間產物，最終生成棕色甚至是黑色的大分子物質類黑精，這些產物可賦予產品特殊的色澤與風味[13]。本研究中由鮰魚碎肉水解液和木糖反應制備的美拉德反應液中的主要揮發(fā)性成分包括吡嗪類化合物和醛、醇類物質等，其中吡嗪類化合物具有典型的燒烤和堅果味香氣，也是美拉德反應產生的關鍵風味物質[14]，此外，2-甲基-1-丁醇、二烯醛、1-辛烯-3-醇等物質也是肉味香精中有貢獻的香氣成分[15]，添加到風味醬中調配后，使風味醬呈現(xiàn)燒烤和肉香味。

魚骨作為魚制品加工過程中的副產物，來源豐富、價格低廉，經脫脂、脫腥、超微粉碎等工藝處理后制得的魚骨粉可作為食品用輔料。魚骨中鈣含量豐富，高達20%～30%，且鈣磷比接近2∶1，符合人體對鈣、磷吸收的最佳比例，食用添加魚骨粉的食物可有效增加鈣攝入量，同時，魚骨粉中還含有20%～30%的膠原蛋白和銅、錳、鋅等微量元素，可用于食品和飼料等領域[16-17]。魚骨經超微粉碎處理后，粒徑在50 μm左右，添加到風味醬中對風味醬的外觀、口感和風味等均無顯著影響，同時可有效提高風味醬中的鈣含量，提高風味醬的營養(yǎng)價值。研究表明，經粉碎處理后的魚骨粉粒徑越小，其消化吸收率越高[18]。目前已有學者制備出納米級魚骨粉，并探究了魚骨粉粒徑和特性之間的效應關系[19]。

本研究利用鮰魚片加工副產物魚排，一方面通過酶解碎肉并利用碎肉水解液制備具有燒烤肉香特征風味的美拉德反應液，另一方面對水解后的魚骨進行超微粉碎處理，制備超微魚骨粉，將2種配料進行調配制備高鈣風味醬，充分對魚類加工副產物進行高值化利用，為魚類加工副產物的綜合利用提供新的思路和方向。以感官評分為評價指標，通過單因素和正交試驗對高鈣風味醬配方進行優(yōu)化，確定了影響高鈣風味醬品質的因素主次順序：黃豆醬添加量>白砂糖添加量>植物油添加量>美拉德反應液添加量。高鈣風味醬的最佳配方為:100 g高鈣風味醬中，黃豆醬30.4 g、植物油16.8 g、濕香菇丁13.4 g、火腿6.8 g、雞蛋干6.8 g、美拉德反應液6.8 g、白砂糖4.8 g、小米椒3.4 g、魚骨粉1.7 g、白芝麻1.7 g、蔥3.4 g、姜1.7 g、蒜1.7 g、花椒0.6 g。按此配方制成的高鈣風味醬營養(yǎng)豐富(含蛋白質14.42 g/100 g，脂肪26.77 g/100 g，氨基態(tài)氮2.71 g/100g)，香味濃郁，油料混合均勻，黏稠度好，甜、咸、鮮味適中，整體品質優(yōu)良，且具有一定的市場競爭力，能滿足消費者口感要求。

目前，高鈣風味醬研究及開發(fā)還有一些地方需要改進：(1)對魚骨粉的粒徑、持水性、蛋白質溶解率等理化特性進行系統(tǒng)研究；(2)通過一定的手段，進一步降低魚骨顆粒尺寸，增加鈣的生物利用率；(3)改良魚骨粉的生產工藝，開發(fā)其更大價值，保證加工過程中的安全性和高效性。