徐永霞，曲詩瑤，白旭婷，趙洪雷，李學鵬*，鄧尚貴，王明麗，勵建榮

（1 渤海大學食品科學與工程學院 海洋食品精深加工關鍵技術省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心 遼寧錦州 121013 2 浙江海洋大學食品與藥學學院 浙江舟山 316000 3 蓬萊京魯漁業(yè)有限公司 山東煙臺 265600）

阿拉斯加鱈魚（Alaska pollock）又名“狹鱈”、“明太魚”，是冷水性中下層魚類，廣泛分布于太平洋北部[1]。狹鱈魚肉質(zhì)白嫩，營養(yǎng)豐富，蛋白質(zhì)含量高且氨基酸種類齊全，一直深受消費者的青睞。狹鱈魚是我國遠洋捕撈的重要經(jīng)濟魚類，目前除鮮銷外，主要用于生產(chǎn)冷凍鱈魚片、鱈魚塊、魚糜及魚糜制品，魚頭等下腳料還可加工成魚粉、魚油等[2]。我國居民也喜歡用狹鱈魚來煲湯。

湯是中國飲食文化的一個重要組成部分，自古就有“寧可食無肉，不可食無湯”的說法。魚湯是深受中國人民喜愛的傳統(tǒng)食品，其味道鮮美，富含易被人體吸收和利用的短鏈肽、游離氨基酸、維生素等水溶性營養(yǎng)物質(zhì)，而且還具有一定的滋補養(yǎng)生、提高機體免疫力等保健功效[3-4]。肉湯在烹制過程中，加熱導致肌纖維束逐漸破裂，肉質(zhì)變軟，肌肉中的脂肪、卵磷脂、水溶性蛋白質(zhì)和糖類等營養(yǎng)組分不斷溶出并發(fā)生各種物理、化學反應，從而賦予湯汁良好的色、香、味[5-6]。制湯的原輔料和加工工藝對其品質(zhì)有很大影響，直接決定湯的風味品質(zhì)和最終口感[7-9]。

食用菌菇類含有豐富的核苷酸、蛋白質(zhì)和氨基酸等風味前體物質(zhì)[10-11]，經(jīng)加熱后會產(chǎn)生許多新的風味化合物，當菌菇和魚類搭配食用時具有提鮮增香的作用。此外，菌菇中含有很多活性多糖，具有抗氧化、降血糖血脂、抗炎、增強免疫力等功能活性[12-13]。蟹味菇又名玉蕈、真姬菇、膠玉蘑等，是一種大型木質(zhì)腐生真菌，廣泛流行于中國、日本、朝鮮等東亞地區(qū)，其肉厚味鮮，口感極佳，還具有濃厚的蟹香味[14]，在日本有“香在松茸、味在玉蕈”之說。蟹味菇含有豐富的維生素和17 種氨基酸，其中賴氨酸和精氨酸的含量高于一般菇類，同時富含有機酸、糖類、5'-核苷酸等小分子水溶性物質(zhì)，使其具有獨特的海鮮風味[15-16]。

本研究以鱈魚為原料，蟹味菇為輔料，采用傳統(tǒng)的燉煮方式熬制魚湯，在熬制過程中添加適量蟹味菇，以增強鱈魚湯的鮮味和營養(yǎng)價值。以熬制魚湯的感官評分、可溶性蛋白和氨基酸態(tài)氮含量為綜合評價指標，在單因素實驗的基礎上，通過響應面優(yōu)化試驗確定菌菇鱈魚湯的最佳加工工藝條件，并對魚湯中的核苷酸含量進行分析比較。本研究旨在為營養(yǎng)保健魚湯的研究開發(fā)及工業(yè)化生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

狹鱈魚（體長65～75 cm），錦州市林西街水產(chǎn)市場；蟹味菇，錦州市萬維超市。

酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉滴定液、氫氧化鈉、硫酸銅、甲醛等均為分析純級，天津市科密歐化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

不銹鋼湯鍋，山東九陽小家電有限公司；DK-8D 型高速冷凍離心機，上海一恒科技有限公司；MS105DU 型精密電子天平、FiveEasy Plus FE28 pH 計，上海梅特勒-托利多儀器公司；Kjeltec8400全自動凱氏定氮儀，瑞典FOSS 公司；UV-2550 紫外光譜儀，日本島津公司；1100 型高效液相色譜儀，美國Agilent 公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 鱈魚基本成分分析 參照GB 5009.3-2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》的方法，魚肉中的水分含量采用直接干燥法測定，粗蛋白含量采用凱氏定氮法測定，粗脂肪含量采用索氏抽提法測定；灰分含量參照GB 5009.6-2016《食品安全國家標準 食品中灰分的測定》進行測定。

1.3.2 魚湯的制備 將冷凍鱈魚化凍、去頭、去內(nèi)臟，清洗干凈后切成魚塊，?。?50±2）g 均勻搭配的鱈魚塊，加20 g 料酒腌制20 min，然后用少許色拉油將魚塊煎至微黃，加適量開水，大火煮沸后轉(zhuǎn)小火，保持微沸狀態(tài)熬煮一定時間，出鍋冷卻后過濾得到魚湯。

1.3.3 感官評定 參考韓輝等[17]的方法，挑選6名經(jīng)過感官培訓的食品專業(yè)研究生組成感官評定小組，對魚湯進行感官評價。評定指標包括滋味、氣味、色澤和喜好程度，具體感官評價標準如表1所示，最終樣品得分取6 人評定結果的平均值。

表1 魚湯感官評價標準Table 1 Sensory evaluation criteria of fish soup

1.3.4 氨基酸態(tài)氮和可溶性蛋白含量的測定 根據(jù)GB 5009.235-2016 《食品安全國家標準 食品中氨基酸態(tài)氮的測定》，采用甲醛滴定測定魚湯中氨基酸態(tài)氮的含量。

采用雙縮脲法[18]測定魚湯中可溶性蛋白的含量，結果取3 次測量的平均值。

1.3.5 單因素實驗設計 以魚湯的感官評分、可溶性蛋白和氨基酸態(tài)氮含量為分析指標，研究不同熬煮時間（30，60，90，120，150 min），不同料水比（1∶2，1∶3，1∶4，1∶5，1∶6）和不同蟹味菇添加量（6%，12%，18%，24%，30%，以占魚肉的質(zhì)量分數(shù)計）對其的影響，確定最佳工藝的因素水平。

1.3.6 響應面優(yōu)化試驗設計 根據(jù)單因素實驗結果，選擇熬煮時間、水料比和蟹味菇添加量3 個因素，以感官評分為主要評價指標，采用Design-Expert 8.0.6 軟件進行中心組合試驗設計 （BBD）以及驗證試驗。試驗因素與水平見表2。

表2 Box-Behnken 試驗因素及水平Table 2 Box-Behnken test factors and levels

1.3.7 核苷酸的測定 參考Pei 等[19]的方法測定魚湯中的核苷酸含量，并作適當修改。取5 mL 樣品，加入15 mL 5%高氯酸溶液進行均質(zhì)，然后在4 ℃、7 000 r/min 條件下離心10 min，取上清液，沉淀重復上述操作，將2 次離心所得上清液合并。用5 mol/L 氫氧化鉀調(diào)節(jié)上清液的pH 值至6.75，超純水定容至50 mL 后用0.22 μm 濾膜過濾，然后進行高效液相色譜測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Origin 9.0 作圖，采用SPSS 19.0 進行數(shù)據(jù)處理，P＜0.05 表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 狹鱈魚肉基本成分分析

狹鱈魚肉的基本營養(yǎng)組成如表3所示。由表可知，鱈魚肉中蛋白質(zhì)含量為19.75%，脂肪含量為0.45%，灰分含量為1.61%，水分含量為76.74%。其蛋白含量明顯高于羊肉 （11.10%）[20]、三文魚（17.20%）[21]等，脂肪含量顯著低于金槍魚（10.70%）和鳙魚（3.85%）[22]。

表3 狹鱈魚基本營養(yǎng)組成Table 3 Basic nutrition composition of Alaska pollock

2.2 單因素實驗結果

2.2.1 熬煮時間對魚湯感官評分、氨基酸態(tài)氮和可溶性蛋白含量的影響 由圖1可知，隨著熬煮時間的延長，魚湯的感官評分和可溶性蛋白含量先升高后下降（P＜0.05），當熬煮時間為90 min 時，感官評分最高，可溶性蛋白含量在熬煮120 min時達到最大值。狹鱈魚湯中氨基酸態(tài)氮含量隨熬煮時間的延長而逐漸增加。在魚湯熬煮初期，隨著加熱時間的延長，魚肉組織結構逐漸變得松散，魚肉中的可溶性蛋白、脂肪等營養(yǎng)物質(zhì)不斷溶出，同時魚肉中的蛋白質(zhì)逐漸分解成小分子肽和游離氨基酸，魚肉中的硫胺素發(fā)生熱降解[5-6]，因此魚湯中的風味物質(zhì)濃度和種類不斷增加，魚湯的感官評價在90 min 時達到最佳。然而，持續(xù)的熬煮加熱可能會對上述呈味物質(zhì)造成破壞，如蛋白質(zhì)發(fā)生過度降解或疏水性聚集等，從而導致可溶性蛋白含量降低，感官品質(zhì)下降[23]。因此，以感官評分為主要評價指標，結合氨基酸態(tài)氮和可溶性蛋白含量的變化，選擇最佳熬煮時間為90 min。

圖1 熬煮時間對魚湯感官評分、氨基酸態(tài)氮和可溶性蛋白含量的影響Fig.1 Effects of cooking time on sensory score，amino nitrogen and soluble protein content of fish soup

2.2.2 料水比對魚湯感官評分、氨基酸態(tài)氮和可溶性蛋白含量的影響 湯的烹制過程實質(zhì)上是通過加熱使原料中的水溶性呈味物質(zhì)釋放和溶解到水中，其中原料是湯呈味的來源，而水是最主要的傳熱介質(zhì)和“溶劑”[24]。魚湯在烹制過程中，水的添加量對其品質(zhì)和出品率都有著重要影響。由圖2可知，隨著加水量的增大，狹鱈魚湯的感官評分呈先增大后減小的趨勢，加水量少時湯的滋味較好，而加水量多時滋味較淡，當料水比為1∶3 時魚湯的感官評分值最高，且不同料水比對魚湯感官品質(zhì)的影響具有顯著性差異（P＜0.05）；氨基酸態(tài)氮和可溶性蛋白含量均呈逐漸下降趨勢，說明加水量的增加對魚湯的營養(yǎng)成分主要起稀釋的作用。綜合考慮，選擇料水比為1∶3。

圖2 料水比對魚湯感官評分、氨基酸態(tài)氮和可溶性蛋白含量的影響Fig.2 Effects of material-water ratio on sensory score，amino nitrogen and soluble protein content of fish soup

2.2.3 蟹味菇添加量對魚湯感官評分、氨基酸態(tài)氮和可溶性蛋白含量的影響 蟹味菇中蛋白質(zhì)含量較高，且含有豐富多樣的風味前體物質(zhì)，其味道鮮美、風味獨特，和魚類搭配食用時具有提鮮、增香的作用[11，14]。從圖3可以看出，隨著蟹味菇添加量的增加，魚湯的感官評分先升高后降低（P＜0.05），當蟹味菇添加量為鱈魚用量的18%時，魚湯的感官評價達到最佳，此時湯中較好的融合了蟹味菇和鱈魚的風味，口感較佳。當蟹味菇的添加量進一步增大時，魚湯中菌菇的味道更加突出，使鱈魚自身的風味受到了一定的掩蓋，從而導致魚湯的整體風味不夠協(xié)調(diào)，感官評分降低。同時，魚湯中氨基酸態(tài)氮和可溶性蛋白含量隨蟹味菇添加量的增大而逐漸增加，這可能是因為在熬煮過程中蟹味菇中的可溶性蛋白不斷溶出并分解形成小分子肽和氨基酸等物質(zhì)引起的。綜合考慮，選擇蟹味菇添加量為18%。

圖3 蟹味菇添加量對魚湯感官評分、氨基酸態(tài)氮和可溶性蛋白含量的影響Fig.3 Effects of crab mushroom adding amount on sensory score,amino nitrogen and soluble protein content of fish soup

2.3 響應面優(yōu)化試驗結果

2.3.1 響應面試驗設計及結果分析 在單因素實驗基礎上確定各因素水平范圍，根據(jù)Box-Behnken 試驗設計，以感官評價指標為因變量，進行三因素三水平的響應面分析試驗，試驗設計及結果見表4。

表4 Box-Behnken 試驗設計和結果Table 4 Box-Behnken test design and results

2.3.2 響應面試驗顯著性檢驗 利用Design-Expert 8.0.6 軟件對試驗結果進行回歸擬合，得到的二次回歸方程為：

y=8.75+0.13A-0.44B+0.25C+0.35AB+0.017AC+0.53BC-1.16A2-1.08B2-1.33C2

式中，y 代表感官評分值，A，B，C 分別代表熬煮時間、料水比和蟹味菇添加量。試驗設計經(jīng)過量綱編碼線性處理，回歸系數(shù)絕對值的大小可反映該因素對響應值的影響情況[25]。式中B，C 相互作用系數(shù)最大，說明料水比和蟹味菇添加量對狹鱈魚湯感官品質(zhì)的影響更顯著。

對二次回歸方程進行顯著性檢驗，方差分析結果如表5所示。從表中可以看出，所得模型極顯著（P＜0.0001），失擬項不顯著（P=0.2151＞0.05），說明該模型高度擬合，具有可信度。因此，該二次回歸方程能較好地反映各個因素與響應值之間的真實關系，可以利用此模型來預測菌菇狹鱈魚湯的最佳加工工藝。

表5 回歸模型的方差分析Table 5 Variance analysis of regression model

2.3.3 各因素對狹鱈魚湯感官評分的交互作用 三維響應面圖中曲面幅度陡峭、等高線成橢圓型表明兩因素交互影響較大，反之坡度平緩、等高線成圓形則影響較小[26]。由二次回歸方程可以得知，AC 交互作用不顯著，因此選擇對AB 和BC 的交互作用進行分析。圖4為熬煮時間和料水比對狹鱈魚湯感官評分的曲面圖和等高線圖，由圖可知，當蟹味菇添加量一定時，隨著熬煮時間和加水量的增加，感官評分呈先增大后又降低的趨勢，結合等高線圖可以看出兩者的交互作用顯著，這與方差分析結果一致。圖5為料水比和蟹味菇添加量對鱈魚湯感官評分的響應面圖，由圖可知，當熬煮時間一定時，隨著加水量和蟹味菇添加量的增加，感官評分先增大后降低，結合等高線圖可以看出兩者的交互作用顯著。

圖4 熬煮時間和料水比交互影響感官評分的曲面圖和等高線圖Fig.4 The surface and contour map of interaction influence of cooking time and material-water ratio on sensory score

圖5 料水比和蟹味菇添加量交互影響感官評分的曲面圖和等高線圖Fig.5 The surface and contour map of interaction influence of material-water ratio and crab mushroom adding amount on sensory score

2.3.4 菌菇狹鱈魚湯響應面最優(yōu)工藝及驗證 通過該回歸模型得出優(yōu)化后的菌菇狹鱈魚湯的最佳加工工藝條件為：熬煮時間90.91 min，料水比1∶2.81，蟹味菇添加量18.35%。考慮到實踐操作時的便捷性，調(diào)整最佳工藝條件為：熬煮時間90 min，料水比1∶2.8，蟹味菇添加量18%。在調(diào)整后的工藝參數(shù)條件下進行3 次驗證試驗，其結果如表6。由表可知，菌菇鱈魚湯感官評分實際值和預測值的相對誤差為2.37%，小于5%，說明通過該響應面優(yōu)化得到的菌菇鱈魚湯最佳工藝條件可靠。

表6 最優(yōu)工藝下菌菇狹鱈魚湯感官評分的實際值和預測值Table 6 The actual and predicted sensory scores of mushroom cod soup under the optimal process

2.4 核苷酸分析

魚湯和菌菇湯鮮美的味道不僅和湯中游離的呈味氨基酸有關，還與呈味核苷酸密切相關，湯中核苷酸類物質(zhì)的種類和含量及其與其它呈味物質(zhì)間的相互作用對湯的風味品質(zhì)都具有重要影響。表7顯示的是最優(yōu)加工工藝下蟹味菇對狹鱈魚湯核苷酸含量的影響。從表中可以看出，對照組狹鱈魚湯中核苷酸的質(zhì)量濃度為3.69 mg/L，而蟹味菇狹鱈魚湯中核苷酸的質(zhì)量濃度達到15.30 mg/L，是對照組魚湯的4.15 倍，這說明蟹味菇的適量添加可以顯著增加魚湯中呈味核苷酸的含量。魚湯中主要檢測到5'-GMP、5'-IMP 和5'-AMP 3 種呈味核苷酸，添加蟹味菇后其含量均顯著增加（P＜0.05），其中5'-AMP 是菌菇中重要的呈味核苷酸，對魚湯整體鮮味的提升具有較強的促進作用[27]。

表7 蟹味菇對魚湯中核苷酸含量的影響Table 7 Effect of crab mushroom on the content of nucleotide in fish soup

3 結論

本試驗在狹鱈魚湯熬煮過程中添加適量蟹味菇，在單因素實驗基礎上，采用響應面試驗優(yōu)化菌菇鱈魚湯的加工工藝，得出最佳的工藝條件為：熬煮時間90 min、料水比1∶2.8、蟹味菇添加量18%，在此條件下菌菇狹鱈魚湯的感官評分值為8.60，模型預測值為8.80，誤差為2.37%，說明采用響應面優(yōu)化出的工藝參數(shù)可靠，具有較好的實用價值。采用高效液相色譜法測定了魚湯中的呈味核苷酸主要是5'-GMP、5'-IMP 和5'-AMP，其中優(yōu)化后的菌菇魚湯中核苷酸的含量顯著高于對照組魚湯，菌菇的添加對魚湯風味的形成有一定的促進作用。